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1、內(nèi)蒙古新人教版物理高三單元測(cè)試90:《光電效應(yīng)》
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
注意事項(xiàng):
1.答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息
2.請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上
第I卷(選擇題 共45分)
評(píng)卷人
得分
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中。有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得2分,錯(cuò)選或不答的得0分)
1.如圖所示為一個(gè)真空光電管的應(yīng)用電路,其陰極金屬材料的極限頻率為4.5×
2、1014Hz,則以 下判定正確的是 ( )
A、無論用怎樣頻率的單色光照射光電管,只要照射足夠的時(shí)間都能在電路中產(chǎn)生光電流
B、用的光照射光電管時(shí),電路中有光電流產(chǎn)生
C、發(fā)生光電效應(yīng)后,增加照射光電管的入射光的頻率,電路中的光電流就一定增加
D、發(fā)生光電效應(yīng)后,增加電源電壓電路中的光電流一定增加
2.一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng),對(duì)此,以下說法中正確的是C
A.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變
B.若增加綠光的照射強(qiáng)度,則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加
C.若改用紫光照射,則逸出光電子的最大初動(dòng)能增加
3、
D.若改用紫光照射,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加
3.某光電管的陰極是用金屬鉀制成的,它的逸出功為2.21eV,用波長為2.5×10-7m的紫外線照射陰極,已知真空中光速為3.0×108m/s,元電荷電量為1.6×10-19C,普朗克常量為6.63×10-34J?s,求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動(dòng)能應(yīng)分別是
A.5.3×1014Hz,2.2J B.3.3×1033Hz,2.2J
C.5.3×1014Hz,4.4×10-19J D.3.3×1033Hz,4.4×10-19J
4.某單色光照射某金屬時(shí)
4、不能產(chǎn)生光電效應(yīng),則下述措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是:
A.延長光照時(shí)間
B.增大光的強(qiáng)度
C.換用波長較短的光照射
D.換用頻率較低的光照射
5.(04年廣東卷)分別用波長為λ和的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為(??? )
A.??? ????????? B.??? ???????? C.??? ????????? D.
6.(04年全國卷Ⅰ)下表給出了一些金屬材料的逸出功。?
材料
銫
鈣
鎂
鈹
鈦
逸出功(10-19J)
3.0
4.3
5.9
6.2
5、
6.6
現(xiàn)用波長為400nm的單色光照射上述材料,能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種?(??? )
(普朗克常量h = 6.6×10-34J·s,光速c = 3.00×108m/s)
A.2種????? ????B.3種????? ????? C.4種????? ???????? D.5種
7.(03年上海卷)愛因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,猜測(cè)光具有粒子性,從而提出光子說。從科學(xué)研究的方法來說,這屬于(???? )
A.等效替代???????? B.控制變量??????? C.科學(xué)假說????????? D.數(shù)學(xué)歸納
8.(03年天津卷)如圖,當(dāng)電鍵K斷開時(shí),用
6、光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵,調(diào)節(jié)滑線變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為 ( ??)
?A.1.9eV????? B.0.6eV???? ??C.2.5eV????? D.3.1eV
9.(01年江西卷)在下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法中正確的是??? ( ?)
A.若某材料的脫出功是W,則極限頻率
B.光電子的速度和照射光的頻率成正比
C.光電子的動(dòng)能和照射光的波長正正比
D.光電子的速度和照射光的波長的平方根成反比
10.???
7、(00年春季卷)某種金屬在單色光強(qiáng)射下發(fā)射出光電子,這光電子的最大初動(dòng)能
?A.隨照射光強(qiáng)度的增大而增大
?B.隨照射光頻率的增大而增大
?C.隨照射光波的增大而增大
?D.與照射光的照射時(shí)間無關(guān)
11.(06年全國卷Ⅱ)已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為ν0,
A.當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時(shí),一定能產(chǎn)生光電子
B.當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照射該金屬時(shí),所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0
C.當(dāng)照射光的頻率v大于ν0時(shí),若v增大,則逸出功增大
D.當(dāng)照射光的頻率v大于ν0時(shí),若v增大一倍,則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍
12.(05年天
8、津卷)某光電管的陰極是用金屬鉀制成的,它的逸出功為2.21eV,用波長為2.5×10-7m的紫外線照射陰極,已知真空中光速為3.0×108m/s,元電荷為1.6×10-19C,普朗克常量為6.63×10-34J?s,求得鉀的極限頻率和該光電管發(fā)射的光電子的最大動(dòng)能應(yīng)分別是
A.5.3×1014HZ,2.2J??????? B.5.3×1014HZ,4.4×10-19J
C.3.3×1033HZ,2.2J??????? D.3.3×1033HZ,4.4×10-19J
13.(05年江蘇理綜)光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光具有
A.粒子性??????? B.波動(dòng)性 C.衍射的特性?
9、 D.干涉的特性
14.(05年廣東理綜卷)硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有N個(gè)頻率為ν的光子打在光電池極板上,這些光子的總能量為(h為普朗克常數(shù) )? ( ?)
A.hν B.hν C.Nhν D.2 Nhν
15.(03年江蘇卷)用某種單色光照射某種金屬表面,發(fā)生光電效應(yīng)?,F(xiàn)將該單色光的光強(qiáng)減弱,則(?? )
A.光電子的最大初動(dòng)能不變
B.光電子的最大初動(dòng)能減少
C.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少
D.可能不發(fā)生光電效應(yīng)
第II卷(非選擇題)
(非選擇題 共55分)
評(píng)卷人
得分
10、二、填空題(本題共3小題,每小題4分,共12分)
16.如圖所示,一驗(yàn)電器與鋅板相連,在A處用一紫外線燈照射鋅板,關(guān)燈后,指針保持一定偏角.
(1)現(xiàn)用一不帶電的金屬小球與鋅板接觸,則驗(yàn)電器指針偏角將 (填“增大”“減小”或“不變”).
(2)使驗(yàn)電器指針回到零,再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板,驗(yàn)電器指針無偏轉(zhuǎn).那么,若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板,可觀察到驗(yàn)電器指針 (填“有”或“無”)偏轉(zhuǎn).
17.已知銫的極限頻率4.545×1014Hz.鈉的極限頻率為6.000×1014Hz,銀的極限頻率為1.153×1015Hz,鉑的極限頻
11、率為1.529×1015Hz.當(dāng)用波長為0.375μm的光照射它們時(shí),可發(fā)生光電效應(yīng)的物質(zhì)是________。
18.(06年上海卷)利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖所示。電源的正極應(yīng)接在端?????? (填“a”或“b”);若電流表讀數(shù)為8μA,則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是??????? ? 個(gè)(已知電子電量為 l.6×10 -19 C)。
評(píng)卷人
得分
三、計(jì)算題(本題共4小題,共43分,解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位,只寫出最后答案的不能得分)
19. )(1)人們發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)具
12、有瞬時(shí)性和對(duì)各種金屬都存在極限頻率的規(guī)律。請(qǐng)問誰提出了何種學(xué)說很好地解釋了上述規(guī)律?已知鋅的逸出功為3.34e,用某單色紫外線照射鋅板時(shí),逸出光電子的最大速度為106m/s,求該紫外線的波長λ(電子質(zhì)量me=9.11×10kg,普朗克常量h=6.63×10J·s,1eV=1.6×10J)。
(2)風(fēng)力發(fā)電是一種環(huán)保的電能獲取方式。圖9為某風(fēng)力發(fā)電站外觀圖。設(shè)計(jì)每臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率為40kW。實(shí)驗(yàn)測(cè)得風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率約為20%,空氣的密度是1.29kg/m3,當(dāng)?shù)厮斤L(fēng)速約為10m/s,問風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片長度約為多少才能滿足設(shè)計(jì)要求?
20.如圖所示,相距為d的兩平行金屬板A、B
13、足夠大,板間電壓恒為U,有一波長為的細(xì)激光束照射到B板上,使B板發(fā)生光電效應(yīng),已知普朗克常量為h,金屬板B的逸出功為W,電子質(zhì)量為m,電荷量e,求:
(1)從B板逸出電子的最大初動(dòng)能。
(2)從B板運(yùn)動(dòng)到A板所需時(shí)間最短的光電子到達(dá)A板時(shí)的動(dòng)能;
(3)光電子從B板運(yùn)動(dòng)到A板時(shí)所需的最長時(shí)間.
21.一光電管的陰極用極限波長λ0=5000的鈉制成。用波長λ=3000的紫外線照射陰極,光電管陽極A和陰極K之間的電勢(shì)差u=2.1V,光電流的飽和值I=0.56mA。
(l)求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)。
(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能。
(3)如果電勢(shì)差U不變,而照射光的強(qiáng)度增到原
14、值的3倍,此時(shí)電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能是多少?(普朗克恒量h=6.63×10-34J·s,電子的電量e=1.6×10-19C)。
22.密立根在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量了某金屬的遏止電壓Uc與入射光的頻率v之間的幾組數(shù)據(jù),如表所示,
0.54
0.63
0.72
0.81
0.88
5.64
5.90
6.10
6.30
6.50
(1)試作出Uc—圖象并通過圖象求出這種金屬的截止頻率。
(2)根據(jù)什么理論能解釋該實(shí)驗(yàn)中金屬的遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)的結(jié)論。
試卷答案
1.B
2.C
3.C
4.C
5.答案
15、:B
6.答案:A
7.答案:C
8.答案:A
9.答案:A
10.答案:BD
11.答案:AB
解析:由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hν-W、逸出功W=hν0知,當(dāng)入射光頻率為2ν0時(shí),一定能產(chǎn)生光電子,其最大初動(dòng)能Ekm=2 hν0-h(huán)ν0=hν0,故A、B正確,D錯(cuò)誤;逸出功與金屬材料有關(guān),與入射光頻率無關(guān),故C錯(cuò)。
12.答案:B
13.答案:A
14.答案:C
15.答案:AC
16.(1)減小(2)無
17.銫和鈉
18.答案:a,5×1013
分析:要使電子加速,應(yīng)在A極接高電勢(shì),故a端為電源正極。 由I=ne/t,得 n =It/e =5×1013
16、 。
19.解析:
(1)愛因斯坦提出的光子說很好的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象
由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程,hν=W0+ ①
又c=λν ????????????????????????????????????????②
①???? ②聯(lián)立,得:
λ==3.23×m
(2)由能量守恒定律,得:
P= r=10m
20.解析:(1)時(shí)間最短的光電子,是以最大初動(dòng)能垂直B板飛出,由光電效應(yīng)方程,設(shè)最大初動(dòng)能為Ek0 到達(dá)A板的動(dòng)能為Ek, 由光電效應(yīng)方程
h=W+Ek0 (1) 2分
得Ek0= h-
17、 w (2) 2分
(2)由動(dòng)能定理得
Ek=Ek0 + eU (3) 2分
聯(lián)立得 Ek=eU +h-w (4) 2分
(3)時(shí)間最長的光電子,是初速為0,或速度方向沿B板方向飛出的電子
由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得
d =at2 (5) 1分
a = (6) 1分
得t=d (7) 2分
21.解析:
(1)每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)
(2)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得
再由動(dòng)能定理,在陰極K逸出的電子經(jīng)過電勢(shì)差為u的電場(chǎng)加速,到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能為
(3)當(dāng)光強(qiáng)度增到原值三倍時(shí),電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能不變。
22.解析: