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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 近代物理 第一節(jié) 光電效應(yīng)隨堂檢測 新人教版
1.(2017·高考北京卷)2017年年初,我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置,發(fā)出了波長在100 nm(1 nm=10-9 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖.大連光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用.
一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子,但又不會把分子打碎.據(jù)此判斷,能夠電離一個分子的能量約為(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
2、 B.10-18 J
C.10-15 J D.10-12 J
解析:選B.由題意知,電離一個分子的能量等于照射分子的光子能量,E=hν=h≈2×10-18 J,故選項B正確.
2.(高考江蘇卷)已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.73 ×1014 Hz 和5.44×1014 Hz,在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子,鈣逸出的光電子具有較大的( )
A.波長 B.頻率
C.能量 D.動量
解析:選A.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程mv=hν-W.由題知W鈣>W鉀,所以鈣逸出的光電子的最大初動能較?。鶕?jù)p=及p=和c=λν知,鈣逸
3、出的光電子的特點(diǎn)是:動量較小、波長較長、頻率較小.選項A正確,選項B、C、D錯誤.
3.(多選)
(2018·河北保定模擬)如圖所示,這是一個研究光電效應(yīng)的電路圖,下列敘述中正確的是( )
A.只調(diào)換電源的極性,移動滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為零時,電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值
B.保持光照條件不變,滑片P向右滑動的過程中,電流表示數(shù)將一直增大
C.不改變光束顏色和電路,增大入射光束強(qiáng)度,電流表示數(shù)會增大
D.陰極K需要預(yù)熱,光束照射后需要一定的時間才會有光電流
解析:選AC.只調(diào)換電源的極性,移動滑片P,電場力對電子做負(fù)功,當(dāng)電流表示數(shù)為零時,則有eU=mv,那么電壓表示數(shù)為
4、遏止電壓U0的數(shù)值,故A項正確;當(dāng)其他條件不變,P向右滑動,加在光電管兩端的電壓增加,光電子運(yùn)動更快,由I=得電流表讀數(shù)變大,若電流達(dá)到飽和電流,則電流表示數(shù)不會增大,B項錯誤;只增大入射光束強(qiáng)度時,單位時間內(nèi)光電子數(shù)變多,電流表示數(shù)變大,C項正確;因為光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬間的,陰極K不需要預(yù)熱,所以D項錯誤.
4.小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象,實驗裝置示意圖如圖甲所示.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s.
(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽極”);
(2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,則銣的截止
5、頻率νc=________Hz,逸出功W0=________J;
(3)如果實驗中入射光的頻率ν=7.00×1014Hz,則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=________J.
解析:(1)在光電效應(yīng)中,電子向A極運(yùn)動,故電極A為光電管的陽極.
(2)由題圖可知,銣的截止頻率νc為5.15×1014 Hz,逸出功W0=hνc=6.63×10-34×5.15×1014 J≈3.41×10-19 J.
(3)當(dāng)入射光的頻率為ν=7.00×1014Hz時,由Ek=hν-h(huán)νc得,光電子的最大初動能為
Ek=6.63×10-34×(7.00-5.15)×1014 J≈1.23×10-19 J.
答案:(1)陽極
(2)5.15×1014[(5.12~5.18)×1014均視為正確] 3.41×10-19[(3.39~3.43)×10-19均視為正確]
(3)1.23×10-19[(1.21~1.25)×10-19均視為正確]