2019版高考物理一輪復習 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課后分級演練33 電流 電阻 電功和電功率.doc

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課后分級演練(三十三) 電流 電阻 電功和電功率 【A級——基礎練】 1．(2017茂名一模)用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應，可能使該金屬發(fā)生光電效應的措施是(　　) A．改用頻率更小的紫外線照射 B．改用X射線照射 C．改用強度更大的原紫外線照射 D．延長原紫外線的照射時間 解析：B　某種金屬能否發(fā)生光電效應取決于入射光的頻率，與入射光的強度和照射時間無關，不能發(fā)生光電效應，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發(fā)生光電效應，應增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B. 2．關于光電效應的規(guī)律，下列說法中正確的是(　　) A．發(fā)生光電效應時，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強度，則單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多 B．光電子的最大初動能跟入射光強度成正比 C．發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于10－7 s D．只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應才能發(fā)生 解析：A　發(fā)生光電效應時，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強度，則單位時間內(nèi)打到金屬上的光子個數(shù)增加，則從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，選項A正確；光電子的最大初動能跟入射光強度無關，隨入射光的頻率增大而增大，選項B錯誤；發(fā)生光電效應的反應時間一般都不超過10－9 s，選項C錯誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率時，即入射光的波長小于該金屬的極限波長時，光電效應才能發(fā)生，選項D錯誤． 3.(多選)(2017汕頭模擬)如圖所示，用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線燈照射鋅板時，發(fā)生的現(xiàn)象是(　　) A．有光子從鋅板逸出 B．有電子從鋅板逸出 C．驗電器指針張開一個角度 D．鋅板帶負電 解析：BC　用紫外線燈照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯誤、B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故C正確、D錯誤． 4．(多選)用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么(　　) A．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率 B．只增加a光的強度可使通過電流計G的電流增大 C．增加b光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電流是由d到c 解析：AB　由于用單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明發(fā)生了光電效應，而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明b光不能發(fā)生光電效應，即a光的頻率一定大于b光的頻率；增加a光的強度可使單位時間內(nèi)選出光電子的數(shù)量增加，則通過電流計G的電流增大；因為b光不能發(fā)生光電效應，所以即使增加b光的強度也不可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用a光照射光電管陰極K時通過電流計G的電子的方向是由d到c，所以電流方向是由c到d.選項A、B正確． 5．(多選)如圖甲所示為實驗小組利用100多個電子通過雙縫后的干涉圖樣，可以看出每一個電子都是一個點；如圖乙所示為該小組利用70 000多個電子通過雙縫后的干涉圖樣，為明暗相間的條紋．則對本實驗的理解正確的是(　　) A．圖甲體現(xiàn)了電子的粒子性 B．圖乙體現(xiàn)了電子的粒子性 C．單個電子運動軌道是確定的 D．圖乙中暗條紋處仍有電子到達，只不過到達的概率小 解析：AD　題圖甲中的每一個電子都是一個點，說明少數(shù)粒子體現(xiàn)粒子性，到達的位置不同，說明單個電子的運動軌道不確定，A正確，C錯誤；題圖乙中明暗相間的條紋說明大量的粒子表現(xiàn)為波動性，B錯誤；題圖乙中暗條紋處仍有電子到達，只不過到達的概率小，D正確． 6．某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成，不同波長的光的強度如圖所示．表中給出了一些材料的極限波長，用該光源發(fā)出的光照射表中材料(　　) 材料 鈉 銅 鉑 極限波長(nm) 541 268 196 A.僅鈉能產(chǎn)生光電子　　　　 B．僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子 C．僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子 D．都能產(chǎn)生光電子 解析：D　當光的波長小于金屬的極限波長時，被照射金屬發(fā)生光電效應．又光源發(fā)出的光的波長約在50 nm到450 nm之間，故可使三種金屬均發(fā)生光電效應，D項正確． 7．(多選)(2017渭南質(zhì)檢)分別用波長為λ和2λ的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有(　　) A．該種金屬的逸出功為 B．該種金屬的逸出功為 C．波長超過2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應 D．波長超過4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應 解析：AD　由hν＝W0＋Ek知h＝W0＋mv，h＝W0＋mv，又v1＝2v2，得W0＝，A正確，B錯誤．光的波長小于或等于3λ時都能發(fā)生光電效應，C錯誤，D正確． 8．如圖甲所示，合上開關，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60 V時，電流表計數(shù)仍不為零，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時，電流表讀數(shù)為零．把電路改為圖乙，當電壓表讀數(shù)為2 V時，則逸出功及電子到達陽極時的最大動能為(　　) A．1.5 eV　0.6 eV　　　　　 B．1.7 eV　1.9 eV C．1.9 eV　2.6 eV D．3.1 eV　4.5 eV 解析：C　光子能量hν＝2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則能發(fā)生光電效應，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達陽極，由動能定理eU＝mv知，最大初動能Ekm＝eU＝0.6 eV，由光電效應方程hν＝Ekm＋W0知W0＝1.9 eV，對圖乙，當電壓表讀數(shù)為2 V時，電子到達陽極的最大動能Ekm′＝Ekm＋eU′＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV.故C正確． 9.(多選)(2017黃岡中學模擬)如圖所示為研究光電效應規(guī)律的實驗電路，電源的兩個電極分別與接線柱c、d連接．用一定頻率的單色光a照射光電管時，靈敏電流計G的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射該光電管時，靈敏電流計G的指針不偏轉(zhuǎn)．下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)光的頻率一定大于b光的頻率 B．電源正極可能與c接線柱連接 C．用b光照射光電管時，一定沒有發(fā)生光電效應 D．若靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由e→G→f 解析：ABD　由于電源的接法不知道，所以有兩種情況：(1)c接負極，d接正極：用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于金屬的極限頻率．用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率一定大于b光的頻率．(2)c接正極，d接負極：用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光產(chǎn)生的光電子能到達負極d端．用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時，電流計G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光產(chǎn)生的光電子不能到達負極d端，所以a光產(chǎn)生的光電子的最大初動能大，所以a光的頻率一定大于b光的頻率，故A、B正確；由以上的分析可知，不能判斷出用b光照射光電管時，一定沒有發(fā)生光電效應，故C錯誤；電流的方向與負電荷定向移動的方向相反，若靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由e→G→f，故D正確． 10．下列描繪兩種溫度下黑體輻射強度與波長關系的圖中(如圖)，符合黑體輻射實驗規(guī)律的是(　　) 解析：A　黑體輻射的強度隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都增加，另一方面輻射強度的極大值向著波長較短的方向移動，所以A正確． 【B級——提升練】 11．用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應，可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek－ν圖象，已知鎢的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是3.34 eV，若將二者的圖線畫在同一個Ek－ν坐標系中，下圖中用實線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過程的是(　　) 解析：A　依據(jù)光電效應方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν圖線的斜率代表普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek－ν圖線應該平行．圖線的橫截距代表極限頻率νc，而νc＝，因此鎢的νc小些，A正確． 12．(多選)如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性分別在圖中標出，已知金屬鎢的逸出功為4.5 eV.現(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板(各光子的能量已在圖中標出)，那么下列圖中，光電子可能到達金屬網(wǎng)的是(　　) 解析：BD　光子的能量大于或等于4.5 eV時才能發(fā)生光電效應，故A錯．B項中光電子可加速到達金屬網(wǎng)，B對．D項中光子的能量大于6 eV，可以使光電子到達金屬網(wǎng)，故D對．C選項中產(chǎn)生的光電子的初動能不夠光電子到達金屬網(wǎng)時克服電場力所做的功，故C錯． 13.(多選)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關系如圖所示．則這兩種光(　　) A．照射該光電管時，a光使其逸出的光電子最大初動能大 B．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大 C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大 D．通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度大 解析：BC　從b的反向遏止電壓更高可知b光頻率更高，使逸出的光電子最大初動能大，A錯誤．a(chǎn)光頻率低，則折射率小，臨界角大，B正確．a(chǎn)光頻率低，則波長長，干涉時相鄰條紋間距大，C正確．a(chǎn)光頻率低，折射率小，通過同一玻璃三棱鏡時，a光的偏折程度小，D錯誤． 14．如圖甲所示的裝置研究光電效應現(xiàn)象，當用光子能量為5 eV的光照射到光電管上時，測得電流計上的示數(shù)隨電壓變化的圖象如圖乙所示．則光電子的最大初動能為________J，金屬的逸出功為________J. 解析：由圖乙可知，當該裝置所加的電壓為反向電壓等于－2 V時，電流表示數(shù)為0，知道光電子的最大初動能為：2 eV＝3.210－19 J. 根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0，W0＝3 eV＝4.810－19 J. 答案：3.210－19　4.810－19 15．如圖甲所示是研究光電效應規(guī)律的光電管．用波長λ＝0.50 μm的綠光照射陰極K，實驗測得流過G表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h＝6.6310－34 Js.結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大動能． (2)該陰極材料的極限波長． 解析：(1)光電流達到飽和時， 陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A 陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù) n＝＝(個)＝4.01012(個) 光電子的最大初動能為： Ekm＝eU0＝1.610－19C0.6 V＝9.610－20 J (2)設陰極材料的極限波長為λ0， 根據(jù)愛因斯坦光電效應方程： Ekm＝h－h(huán)， 代入數(shù)據(jù)得λ0＝0.66 μm 答案：(1)4.01012個　9.610－20 J　(2)0.66 μm