【文档说明】高考物理三轮冲刺重难点训练:光电效应(解析版).docx,共(22)页,574.455 KB,由管理员店铺上传
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以下为本文档部分文字说明:
1光电效应【原卷】1.关于波粒二象性,下列说法正确的是()A.子弹德布罗意波的波动性有可能导致狙击手射击目标脱靶B.研究石墨对X射线散射的康普顿效应中,散射光波长大于入射光波长C.根据不确定性关系ΔΔ4hxp,不可
能同时准确地知道微观粒子的位置和动量D.单缝衍射中央亮纹的光强占整个光强的95%以上,若只让一个光子通过单缝,那么该光子可能落在暗纹处2.关于物质的波粒二象性,下列说法中正确的是()A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具
有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性3.如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后,当用波长为0
的单色光照射光电管的阴极K时,电流表有示数。下列说法正确的是()A.若只让滑片P向D端移动,则电流表的示数一定增大B.若只增加该单色光的强度,则电流表示数一定增大C.若改用波长小于0的单色光照射光电管的阴极K,则阴极K的逸出功变大D.
若改用波长大于0的单色光照射光电管的阴极K,则电流表可能有示数24.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果,由表中数据得出的论断中正确的是()A.甲、乙两组实验中所用的金属板材质相同B.甲组实验
所采用的入射光波长更长C.甲组实验若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为2.2eVD.乙组实验若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大5.雨过天晴,天空中悬浮着一颗球形小水珠,一缕阳光水平入射,如图
所示,则关于甲光、乙光和丙光,以下表述正确的是()A.若甲光是氢原子从4n=向2n=跃迁时产生的,则乙光可能是3n=向2n=跃迁时产生的B.用同一装置做光的双缝干涉实验,甲光的干涉条纹间距一定大于乙光的干涉条纹间距C.用
甲光、乙光和丙光,照射同一金属板,若乙光能发生光电效应,则甲光不一定能发生光电效应,丙光一定能发生光电效应D.逐渐增大左侧入射光线的入射角,右侧出射光线中丙光最先消失,甲光最后消失6.北京时间2017年7月19日上午,杭州、宁波
等浙江多地出现日晕(如图甲所示)。日晕是当日光通过卷层云中的冰晶时,发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是()3A.a光的波长大于b光的波长B.b光比a光更容易发生衍射现象太阳光C.
a光的光子动量小于b光的光子动量D.用a光照射光电管能产生光电流,用b光照射光电管也能能产生光电流7.一定强度的激光S(含有两种频率的复色光)以相同的角度同时从O点沿SO方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体,其透射光线从圆弧上射出A、B两束光,如图甲所示。现让A、
B、S三束光分别照射相同的光电管的阴极(如图乙所示),其中A光照射恰好有光电流产生,下列说法正确的有()A.B光折射率比A光折射率小B.B光照射光电管的阴极,一定有光电子打出C.A光穿过玻璃砖所用的时间比B光穿过玻璃砖所用的时间长D
.S光和A光分别照射光电管的阴极时,A光打出的光电子的最大初动能较大8.如图所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。用一定频率的单色光a照射光电管时,灵敏电流计G的指针会发生偏转,而且另一频率的单色光b照
射该光电管时,灵敏电流计G的指针不偏转。下列说法正确的是()4A.a光的频率一定大于b光的频率B.电源正极可能与c接线柱连接C.用b光照射光电管时,一定没有发生光电效应D.若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由e→G→f9.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光
,用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如图乙所示,阴极K为金属钨,其逸出功为4.54eV。可见光的波长范围为4.07×10-7m—7.6×10-7m,普朗克常量h=6.6×10-34Js,真空中的光速为3.0×108m/s,则下列说法中正
确的是()A.这些氢原子最多能发出6种不同频率的光B.跃迁到基态时,会辐射γ射线C.能使金属钨发生光电效应的光有3种,且都不是可见光D.若将滑动变阻器的滑片调到最左端,电路中的光电流可能变为010.在光电效应实验中,分别用频率为av、bv的单
色光a、b照射到同种金属上,测得相应的截止电压分别为aU和bU、光电子的最大初动能分别为kaE和kbE.h为普朗克常量.下列说5法正确的是()A.若abvv,则一定有abUUB.若abvv,则一定有kk
abEEC.若abUU,则一定有kkabEED.若abvv,则一定有kkaabbhvEhvE−−11.利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极K由某种金属制成,其逸出功为6.6eV,用某一频率的光照射时,
逸出光电子的最大初动能为5.0eV,电流表的示数为I。已知普朗克常量约为346.610Js−,下列说法正确的是()A.该金属发生光电效应的极限频率约为151.610HzB.若入射光频率减半,将不发生光电效应现象C.若入射光频率加倍,电流表的示数变为2ID.
若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为10V12.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件,在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图(a)所示,图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的IU−图线
,c1U、c2U表示遏止电压,下列说法中正确的是()A.图(a)中光电管两端所加的电压为反向电压6B.甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能大C.分别用甲光、丙光做双缝干涉实验,甲光的干涉条纹比丙光的宽D.甲、乙是相同频率的
光,甲比乙在单位时间内发射的光子数多13.某同学在研究某金属的光电效应现象时,发现该金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示,若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和-b,已知电子所带电荷量为e,由图线可以得到()A.该金属的逸出功为零
B.当入射光的频率为5a时,遏止电压为4beC.当入射光的频率为4a时,逸出光电子的最大初动能为2bD.普朗克常量为ba,单位为J·s14.如图所示是利用光电管研究光电效应的实验原理图,用一定强度的某频率的可见光照
射光电管的阴极K,电流表中有电流通过,则()A.若改用紫外线照射阴极K,电流表中一定有电流通过B.若将电源反接,光电管中可能有电流通过C.若减小可见光的光照强度,电流表中一定无电流通过D.若将滑动变阻器的滑动触头置于b端,电流表中一定有电流通过715.用如图所示的装置研究光电效应现象.用光
子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为零;移动变阻器的触点c,发现当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为0,求:(1)光电子的最大初动能;(2)光电管阴极的逸出功.(以eV为单位)16.如图所示为氢原子最低的四个能级,当一群氢原子处于n=4
的能级上向低能级跃迁时:(1)有可能放出几种能量的光子?(2)在哪两个能级间跃迁时,所放出光子波长最长?(3)已知金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。请通过计算判断,所有放出的光子中能使钠发生
光电效应的光子有几种。8光电效应1.关于波粒二象性,下列说法正确的是()A.子弹德布罗意波的波动性有可能导致狙击手射击目标脱靶B.研究石墨对X射线散射的康普顿效应中,散射光波长大于入射光波长C.根据不确定性关系ΔΔ4hxp,不可能同时准确地知道微观粒子的位置和动
量D.单缝衍射中央亮纹的光强占整个光强的95%以上,若只让一个光子通过单缝,那么该光子可能落在暗纹处【答案】BCD【详解】A.子弹德布罗意波的波动性很略,几乎可以忽略,不可能导致狙击手射击目标脱靶,故A错误;B.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,则动量减小,根据hp=知波长增大,故B正确;C.由不确定性关系可知,微观粒子没有准确的位置和动量,故C正确;D.根据光是概率波的概念,对于一个光子通过单缝落在何处,是不确定的,但由题意知中央亮条
纹,故概率最大落在中央亮纹处,也有可能落在暗纹处,但是落在暗纹处的几率很小,故D正确。故选BCD。2.关于物质的波粒二象性,下列说法中正确的是()A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,
在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性【答案】ABC9【详解】A.波粒二象性是微观世界特有的规律,一切运动的微粒都具有波粒二象性,A正确;B.由于微观粒子的运动遵守不确定关系,所以运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小
孔发生衍射时,都没有特定的运动轨道,B正确;C.波粒二象性适用于微观高速领域,C正确;D.宏观物体运动形成的德布罗意波的波长很小,很难被观察到,但它仍有波粒二象性,D错误。故选ABC。3.如图所示为研究光电效应的电路
图。开关闭合后,当用波长为0的单色光照射光电管的阴极K时,电流表有示数。下列说法正确的是()A.若只让滑片P向D端移动,则电流表的示数一定增大B.若只增加该单色光的强度,则电流表示数一定增大C.若改用波长小
于0的单色光照射光电管的阴极K,则阴极K的逸出功变大D.若改用波长大于0的单色光照射光电管的阴极K,则电流表可能有示数【答案】BD【详解】A.只让滑片P向D端移动,A、K间电压增大,所加电压为正向电压,如果光电流达到饱和值,增加电压,电流表示数也不会
增大,A错误;B.只增加单色光强度,逸出的光电子数增多,光电流增大,B正确;C.金属的逸出功与入射光无关,C错误;D.改用波长大于0的光照射,虽然光子的能量变小,但也可能发生光电效应,可能有光电流,D正确。故选BD。1
04.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果,由表中数据得出的论断中正确的是()A.甲、乙两组实验中所用的金属板材质相同B.甲组实验所采用
的入射光波长更长C.甲组实验若入射光子的能量为5.0eV,逸出光电子的最大动能为2.2eVD.乙组实验若入射光子的能量为5.0eV,相对光强越强,光电流越大【答案】BCD【详解】A.根据光电效应方程kEhW=−,可得第一组实验对应金属板的逸出功为4.01.22.8eVW=−=第二实验
对应金属板的逸出功为6.0eV2.9eV3.1eVW=−=WW则可知两组实验所用的金属板材质不同,故A错误;B.第一组实验时,光子能量为4.0eV,第二组实验时,光子能量为6.0eV,根据chh==可知甲实
验采用的入射光的波长较长,故B正确;C.若入射光子的能量为5.0eV,根据光电效应方程kEhW=−,可得甲组实验逸出光电子的最大动能为k5.0eV2.8eV2.2eVE=−=故C正确;D.由表格中的数据可知,在产生光电
效应的前提下,对同种频率的入射光而言,入射光的11强度越大,光电流越大,所以若入射光子的能量为5.0eV,大于金属板的逸出功,则相对光强越强,光电流越大,故D正确。故选BCD。5.雨过天晴,天空中悬浮着一颗球形小水珠,一缕阳光水平入
射,如图所示,则关于甲光、乙光和丙光,以下表述正确的是()A.若甲光是氢原子从4n=向2n=跃迁时产生的,则乙光可能是3n=向2n=跃迁时产生的B.用同一装置做光的双缝干涉实验,甲光的干涉条纹间距一定大于乙光的干涉条纹间距C.用甲光、乙光和丙光,照射
同一金属板,若乙光能发生光电效应,则甲光不一定能发生光电效应,丙光一定能发生光电效应D.逐渐增大左侧入射光线的入射角,右侧出射光线中丙光最先消失,甲光最后消失【答案】BC【详解】A.由图看出,三条光线进入小水珠时入射角相同,而甲光的折射角最大,丙光的折射角最小,由sinsininr=知甲的折射率最
小,丙的折射率最大,则甲光的频率小于乙光的频率,根据玻尔理论mnhEE=−,知若甲光是氢原子从n=4向n=2跃迁时产生的,则乙光不可能是n=3向n=2跃迁时产生的,可能是n=5向n=2跃迁时产生的,故A错误;B.甲光的频率小于乙光的频率,由波速公式c=λf知,c相同,波长与频率成反比,则甲光的
波长大于乙光的波长,根据双缝干涉条纹间距公式Lxd=,知甲光的干涉条纹间距一定大于乙光的干涉条纹间距,故B正确;C.甲光的频率最小,丙光的频率最大,用甲光、乙光和丙光,照射同一金属板,若乙光能发生光电效应,则甲光不一定能发生光电效应,丙光一定能发生光电效应,故C正确
;D.由几何知识可知,左侧入射光线的折射角等于右侧出射光线的入射角,根据光路可逆性原理可知,三条光线一定能从右侧射出,不会发生全反射,故D错误。12故选BC。6.北京时间2017年7月19日上午,杭州、宁波等浙江多地出现日晕(如图甲所示)。日晕是当日光通过卷层云中
的冰晶时,发生折射或反射形成的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶的光路图,a、b为其折射出的光线中的两种单色光。下列说法正确的是()A.a光的波长大于b光的波长B.b光比a光更容易发生衍射现象太阳光C.a光的光子动量
小于b光的光子动量D.用a光照射光电管能产生光电流,用b光照射光电管也能能产生光电流【答案】ACD【详解】A.由图可知,b光偏转更大,说明b光的折射率更大,即b光的频率更大,由公式cf=可知,a光的波长大于b光的波长,故A正确;B.根据发生衍射现象的条
件:当波长比障碍物的尺寸大得多或相差不多,由a光的波长大于b光的波长,所以a光比b光更容易发生衍射现象,故B错误;C.由A分析可知,a光的波长大于b光的波长,根据hp=可知,a光的光子动量小于b光的光子动量,故C正确;D.b光的频率更大
,根据Eh=可知,b光的能量大于a光的能量,用a光照射光电管能产生光电流,用b光照射光电管也能能产生光电流,故D正确。故选ACD。7.一定强度的激光S(含有两种频率的复色光)以相同的角度同时从O点沿SO方向射入同一块横截面为半圆形玻璃柱体,其透射光线从圆弧上射出A、B两束光,如图甲
所示。现让A、B、S三束光分别照射相同的光电管的阴极(如图乙所示),其中A光照射恰好有光电流产生,下列说法正确的有()13A.B光折射率比A光折射率小B.B光照射光电管的阴极,一定有光电子打出C.A光穿过玻璃砖所用的时间比B光穿过玻璃砖所用的时间长D.S光和A光分别照射光电管的阴极时,A光打
出的光电子的最大初动能较大【答案】AC【详解】A.根据几何光学知识可知,S光是含有两种频率的复色光,B光和A光是单色光,由图可知B光的偏折程度较小,故B光折射率小,频率低,故A正确;B.A光照射光电管恰好有光电流产生,用B光照射同一光电管,不能发生光电
效应,故B错误;C.A光的折射率大,根据cvn=知,A光在介质中传播的速度较小,在玻璃中传播的时间较长,故C正确;D.S光和A光分别照射光电管的阴极时,打出光电子的最大初动能是相等的,都由A光的频率决定,故D错误。故选AC。8.如图所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱
c、d连接。用一定频率的单色光a照射光电管时,灵敏电流计G的指针会发生偏转,而且另一频率的单色光b照射该光电管时,灵敏电流计G的指针不偏转。下列说法正确的是()A.a光的频率一定大于b光的频率B.电源正
极可能与c接线柱连接14C.用b光照射光电管时,一定没有发生光电效应D.若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由e→G→f【答案】ABD【详解】ABC.电源的接法不知道,可能负向电压,即电源的正极与c接线柱连接,对光电子做负功,单色光a照射光电管能够使灵敏电流计偏转,说明光电子的
动能大,a光的频率大;b光照射光电管不能使灵敏电流计偏转,可能发生了光电效应,只不过是产生的光电子动能小,无法到达对阴极,即b光的频率小,故AB正确,C错误;D.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,若灵敏电
流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由e→G→f,故D正确。故选ABD。9.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光,用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如图乙所示,阴极K为金属钨,其逸出功为4.54eV。可见光的波长范围为4.07×10
-7m—7.6×10-7m,普朗克常量h=6.6×10-34Js,真空中的光速为3.0×108m/s,则下列说法中正确的是()A.这些氢原子最多能发出6种不同频率的光B.跃迁到基态时,会辐射γ射线C.能使金属钨发生光电效应的光有3种,且
都不是可见光D.若将滑动变阻器的滑片调到最左端,电路中的光电流可能变为0【答案】AC15【详解】A.这些氢原子最多发出4(41)2−=6种不同频率的光,A正确;B.γ射线是原子核通过衰变产生的高能电磁波,与核外电子无关,B错误;C.根据能级跃迁
公式可计算出对应跃迁的能级产生的能量、波长为2→1,E21=10.20eV、λ=1.21×10-7m3→1,E31=12.09eV、λ=1.02×10-7m4→1,E41=12.75eV、λ=0.97×10-7m3→
2,E32=1.89eV、λ=6.55×10-7m4→2,E42=2.55eV、λ=4.85×10-7m4→3,E43=0.66eV、λ=18.75×10-7m再结合光电效应方程hv=W0+Ekm可知能使金属钨发生光电效应的光有3种分别为4→1、3→1、2→1,对应跃迁产生的光的波长均不在可见光的
波长范围内,C正确;D.滑动变阻器的滑片调到最左端,光电管两端电压为零,但光电子发生了光电效应,有速度,能够到达A极板,光电流不可能为0,D错误。故选AC。10.在光电效应实验中,分别用频率为av、bv的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的截止
电压分别为aU和bU、光电子的最大初动能分别为kaE和kbE.h为普朗克常量.下列说法正确的是()A.若abvv,则一定有abUUB.若abvv,则一定有kkabEEC.若abUU,则一定有kkabEE
D.若abvv,则一定有kkaabbhvEhvE−−【答案】BC【详解】AB.由爱因斯坦光电效应方程k0EhvW=−又由动能定理有kEeU=,当abvv时,kkabEE,abUU,A错误,B正确;16C.若ab
UU,则有kkabEE,C正确;D.同种金属的逸出功不变,则0kWhvE=−不变,D错误。故选BC。11.利用如图所示的电路研究光电效应现象,其中电极K由某种金属制成,其逸出功为6.6eV,用某一频率的光照射时,逸出
光电子的最大初动能为5.0eV,电流表的示数为I。已知普朗克常量约为346.610Js−,下列说法正确的是()A.该金属发生光电效应的极限频率约为151.610HzB.若入射光频率减半,将不发生光电效应现象C.若入射光频率加倍,
电流表的示数变为2ID.若入射光频率加倍,遏止电压的大小将变为10V【答案】AB【详解】A.根据00Wh=ν得该金属发生光电效应的极限频率约为19150346.61.610Hz1.610Hz6.6310−−=故A正确;B.由光电效应方程km
0EhW=−可得1915km034(5.06.6)1.610Hz2.810Hz6.6310EWh−−++==17若入射光频率减半即为151.410Hz,小于该金属发生光电效应的极限频率,则不能发生光电效应,故B正确;C.在能发生光电效应的前提下,电流表的
示数与光电管的电压和入射光的强度有关,与入射光的频率无关,故C错误;D.频率加倍前,入射光的能量km011.5eVhvEW=+=频率加倍后,入射光能量为223eVh=最大初动能为'km0216.4eVEh
W=−=根据Ue='kmE可知遏止电压的大小为191916.41.610V=16.4V1.610U−−=故D错误。故选AB。12.光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件,在光度测量、有声电影、自动计数、自动报警
等方面有着广泛的应用。现有含光电管的电路如图(a)所示,图(b)是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管得到的IU−图线,c1U、c2U表示遏止电压,下列说法中正确的是()18A.图(a)中光电管两端所加的电压为反向电压B.甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照
射时光电子的最大初动能大C.分别用甲光、丙光做双缝干涉实验,甲光的干涉条纹比丙光的宽D.甲、乙是相同频率的光,甲比乙在单位时间内发射的光子数多【答案】CD【详解】A.由题意可知,K极为阴极,如图所示,K极与电源的负极相连,所以光电管两端所加的电压为
正向电压,所以A错误;B.光电效应中ckmUeE=由题图可知cccUUU=甲乙丙所以甲光照射时光电子的最大初动能比丙光照射时光电子的最大初动能小,所以B错误;C.光的双缝干涉实验中,相邻干涉条纹的宽度为lxd=由爱因斯坦的光电效应方程可得k0Eh
W=−νk0hEW=+其中0W与被照射的材料有关,所以三种光的0W相同,结合cccUUU=甲乙丙EEE=k甲k乙k丙得=甲乙丙又c=19得=甲乙丙所以分别用甲光、丙光做双缝干涉实验,甲光的干涉条纹比丙光的宽,所以C正确;D.有题图可知,甲光和乙光频率相同,但是甲光比乙光的
饱和电流大,即甲光的光强大于乙光,所以甲比乙在单位时间内发射的光子数多,所以D正确。故选CD。13.某同学在研究某金属的光电效应现象时,发现该金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示,若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和-b
,已知电子所带电荷量为e,由图线可以得到()A.该金属的逸出功为零B.当入射光的频率为5a时,遏止电压为4beC.当入射光的频率为4a时,逸出光电子的最大初动能为2bD.普朗克常量为ba,单位为J·s【答案】BD【详解】AD.由kEhW=−和图像得Wb=bha=该金属的逸出功为b,普朗克常量
为ba,单位为J·s,A错误,D正确;C.当入射光的频率为4a时,逸出光电子的最大初动能为43kbbEhWbabbaa=−=−=−=C错误;B.当入射光的频率为5a时,遏止电压为5kbEaba=−200keUE−=−解得4bUe=,B正确。故选BD。14.如
图所示是利用光电管研究光电效应的实验原理图,用一定强度的某频率的可见光照射光电管的阴极K,电流表中有电流通过,则()A.若改用紫外线照射阴极K,电流表中一定有电流通过B.若将电源反接,光电管中可能有电
流通过C.若减小可见光的光照强度,电流表中一定无电流通过D.若将滑动变阻器的滑动触头置于b端,电流表中一定有电流通过【答案】ABD【详解】A.改用紫外线照射阴极K,入射光频率增大,光子能量增大,光电子的最大初动能增大,电流表中一定有电流通过,故A正确;B.用某频率的可见光照射光电管的阴极K,光电子
从阴极K射出,若将电源反接,且光电子最大初动能满足kmCEUe…,则光电子仍可到达A极,光电管中仍可能有电流通过,故B正确;C.光电管中场强的方向是由A到K,光电子出射后被加速,所以电流表中有电流通过,若只减
小可见光的光照强度,仍有光电子从阴极K射出,电流表中一定有电流通过,故C错误;D.将滑动变阻器的滑动触头置于b端,光电管两端电压增大,电流表中一定有电流通过,故D正确。故选ABD。2115.用如图所示的装置研究光电效应现象.用光子能量为2.75
eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为零;移动变阻器的触点c,发现当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为0,求:(1)光电子的最大初动能;(2)光电管阴极的逸出功.(以eV为单位)【答案】(1)1.7eV(2)1.05eV【详解】(1)根据题意得,遏止
电压为1.7V,根据光电效应规律可知最大初动能:kc1.7eVEeU==.(2)根据k0EhvW=−,可求得:0k1.05eVWhvE=−=.16.如图所示为氢原子最低的四个能级,当一群氢原子处于n=4的能级上向低能级跃迁时:(
1)有可能放出几种能量的光子?(2)在哪两个能级间跃迁时,所放出光子波长最长?(3)已知金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J·s。请通过计算判断,所有放出的光子中能使钠发生光电效应的光子有几种。【答案】(1)6;(2)由第
四能级向第三能级跃迁;(3)4种【详解】(1)可能放出24C=6种能量的光子;(2)氢原子由第四能级向第三能级跃迁时,能级差最小,发出的光子波长最长;(3)金属钠的逸出功220cWh==2.3eV从n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子能量0.66eV,从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子能量为
1.89eV,均小于钠的逸出功;其他四种跃迁放出光子能量分别为:10.2eV、12.09、12.75eV、2.55eV,光子的能量均大于钠的逸出功,故能使钠发生光电效应的光子有4种。