高中物理光电效应实验试题

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）

A．

B．

C．

D．

有关近代物理知识，下列叙述中正确的是

A．碘－131的半衰期大约为8天，三个月后，碘－131就只剩下约为原来的1/2000

B．光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子具有能量之外还具有动量

C．比结合能越大，原子核中核子结合的越不牢固，原子核越不稳定

D．铀235裂变的方程可能为：U→Cs＋Rb＋10n

E．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定不大于入射光子的频率

在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图，并记录相关数据。对于这两组实验，下列判断正确的是（填正确答案标号，选对1个给3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同

B．饱和光电流一定不同

C．光电子的最大初动能不同

D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同

E．分别用不同频率的光照射之后绘制Uc～图像（为照射光频率，下右图为其中一小组绘制的图像），图像的斜率可能不同

在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是 (       )

A．使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样

B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样

C．光子通过狭缝的运动路线像水波一样

D．光的波动性是一个光子运动的规律

用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则（    ）

A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变

B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小

C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小

D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了

用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．下列说法正确的是（    ）

A．将电池正的极性反转，则光电流减小，甚至可能为零

B．用较低频率的光来照射，依然有光电流，但电流较小

C．将变阻器的触点向移动，光电流减小，但不为零

D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将一直变大

如图所示为氢原子的能级图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是：___ ___

A．光子a的能量大于光子b的能量

B．光子a的波长小于光子b的波长

C．b光比a光更容易发生衍射现象

D．若光子a能使某金属发生光电效应，则光子b也一定能使该金属发生光电效应

有一个60瓦的白炽灯，有5％的能量转化为可见光，设所发射的可见光的平均波长为600nm，那么该白炽灯每秒种辐射的光子数为___  __ 个。（保留一位有效数字）

下列说法正确的是        （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分。）

A．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变

B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长

E．速度相等的电子和质子，电子的波长大

如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是

A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数可能不变

B．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大

C．如果改用紫光照射该金属时，电流表一定有示数

D．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大

E．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零

）（氢原子能级如图所示，一群处于第4能级的氢原子在跃迁时能够发出   种频率的光，已知金属钛的逸出功为4．1 eV，则用这些光照射金属钛时能打出光电子的有   种，其中打出的光电子的初动能最大的是   eV;

已知钙和钾的截止频率分别为和z，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（    ）
A.波长          B频率            C.能量              D.动量

用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则下列叙述正确的是     （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分；选错1个扣3分，最低得0分）。

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．b光光子能量比a大

C．极限频率越大的金属材料逸出功越小

D．光电管是基于光电效应的光电转换器件，可使光信号转换成电信号

E．达到饱和光电流时，用a光照射光电管单位时间内逸出的光电子数多

某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率ν和反向遏制电压U_c的值如下表所示。（已知电子的电量为e =1.6×10^-19C）

Uc/V	0.541	0.637	0.741	0.809	0.878
ν/10^14Hz	5.664	5.888	6.098	6.303	6.501

根据表格中的数据，作出了U_c-ν图像，如图所示，则根据图像求出：

①这种金属的截止频率为                Hz；（保留三位有效数字）
②普朗克常量                  J·s。

如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有：

A．电子轨道半径减小，动能也要增大

B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线

C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小

D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条