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2019-2020年高二物理下学期模拟集训(1).doc

 版权申诉  doc 2019-2020年高二物理下学期模拟集训(1) 1.[xx·全国卷Ⅲ](多选)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb 的单色光 a、b 照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为 Ua 和 Ub、光电子的最大初动能分别为 Eka 和 Ekb。h 为普朗克常量。下列说法正确的是( ) A.若νa>νb,则一定有 Ua<Ub B.若νa>νb,则一定有 Eka>Ekb C.若 Ua<Ub,则一定有 Eka<Ekb D.若νa>νb,则一定有 hνa-Eka>hνb-Ekb 2.[xx·北京高考]xx 年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在 100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲,“大连光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 h=6.6×10-34 J·s,真空光速 c= 3×108 m/s)( ) A.10-21 J B.10-18 J C.10-15 J D.10-12 J 3.(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入 射时,有光电流产生。下列说法正确的是( ) A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大 B.入射光的频率变高,饱和光电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生 E.遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关 4.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只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,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极 K,没有发生光电效应。换用同样频率ν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)( ) 1 xx 高二物理集训 六 许童钰 A.U= hν W B.U= 2hν W - - e e e e C.U=2hν-W D.U= 5hν W - 2e e 5.多选)分别用波长为λ和 2λ的光照射同一种金属,产生的速度最快的光电子速度之 比为 2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用 h 和 c 表示,那么下列说法正确的有( ) A.该种金属的逸出功为hc3λ B.该种金属的逸出功为hcλ C.波长超过 2λ的光都不能使该金属发生光电效应 D.波长超过 4λ的光都不能使该金属发生光电效应 6(多选)如图 1 所示,电路中所有元件完好,但光照射到光电管上,灵敏电流计中没有电 流通过,其原因可能是( ) A.入射光太弱 B.入射光波长太长 C.光照时间短 D.电源正、负极接反 7(多选)某同学采用如图 8 所示的实验装置来研究光电效应现象.当用某单色光照射光电 管的阴极 K 时,会发生光电效应现象.闭合开关 S,在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电 压,通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中电流恰为零,此电压表的 电压值 U 称为遏止电压,根据遏止电压,可以计算出光电子的最大初动能 Ek.现分别用频率为ν1 和ν2 的单色光照射阴极,测量到遏止电压分别为 U1 和 U2,设电子质量为 m、 电荷量为 e,则下列关系式中正确的是( ) A.用频率为ν1 的光照射时,光电子的最大初速度 v=2eU1 m B.阴极 K 金属的逸出功 W0=hν1-eU1 C.阴极 K 金属的极限频率νc=U1ν2-U2ν1 U1-U2 D.普朗克常量 h=e(U1-U2) ν2-ν1 2 xx 高二物理集训 六 许童钰 参考答案 1 答案 BC 解析 光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为 eU=Ek,根据光电效应方程可知 Ek=hν-W0,若νa>νb,则 Eka>Ekb,Ua>Ub,A 错误,B 正确;若 Ua<Ub,则 Eka<Ekb, C 正确;由光电效应方程可得 W0=hν-Ek,则 hνa-Eka=hνb-Ekb,D 错误。 2 答案 B 解析 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量 E=hν=hc=6.6×10-34×3×108 J= λ 10-7 1.98×10-18 J,所以能量的量级为 10-18 J,选项 B 正确。 3 答案 ACE 解析 根据光电效应实验得出的结论:保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大;入射光的频率变高,光子数 n 不变,则 I=Qt,Q 不变,饱和光电流不 变,故 A 正确,B 错误;根据爱因斯坦光电效应方程得:入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故 C 正确;遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关,保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,若低于截止频率,则没有光电流产生,故 D 错误,E 正确。 4 答案 B 解析 同频率的光照射 K 极,普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电效应,说明一个电子吸收了多个光子。设吸收的光子个数为 n,光电子逸出的最大 初动能为 Ek,由光电效应方程知:Ek=nhν-W(n≥2)①;光电子逸出后克服减速电场做功,由动能定理知 0-Ek=-eU②,联立上述两式得 U=nhνe-We,n 为大于等于 2 的自 然数,当 n=2 时,即为 B 选项,其他选项均不可能。 5 答案 AD 解析 由 hν=W0+Ek 知 h c =W0+ 1 mv12,h c =W0+ 1 mv22,又 v1=2v2,得 W0= hc , λ 2λ 2 2 3λ A 正确,B 错误。光的波长小于或等于 3λ时都能发生光电效应,C 错误,D 正确。 6 答案 BD 解析 入射光波长太长,入射光的频率低于截止频率时,不能发生光电效应,故选项 B 正确;电路中电源反接,对光电管加了反向电压,即使该电压超过了遏止电压,也没有 光电流产生,故选项 D 正确. 7 答案 AB 解析 用频率为ν的光照射时,光电子在电场中做减速运动,根据动能定理得-eU1=0- 12mv2,则得光电子的最大初速度 v=2eUm1,故 A 正确;根据爱因斯坦光电效应方程得 3 xx 高二物理集训 六 许童钰 hν1=eU1+W0 ① hν2=eU2+W0 ② 由①得:金属的逸出功 W0=hν1-eU1. 联立①②得 h=e(U1-U2),故 B 正确,D 错误; ν1-ν2 阴极 K 金属的极限频率νc=W0=(hν1-eU1)(ν1-ν2),故 C 错误. h e(U1-U2)














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