2021-2022学年高二物理暑假作业（8）

2021-2022学年高二物理暑假作业（8）

1.如图所示，频率为ν的光照射到某种金属表面，金属表面有光电子逸出，逸出光电子的最大初动能为，普朗克常量为h。下列说法正确的是(   )
 

A.与ν成正比  B.该金属的逸出功等于

C.该金属的截止频率等于 D.增大光的强度，单位时间逸出的光电子数增加

2.核能是满足能源供应、保障国家安全的重要支柱之一。核能发电在技术成熟性、经济性、可持续性等方面具有很大的优势。随着技术的发展，尤其是第四代核能系统技术逐渐成熟和应用，核能有望超出仅仅提供电力的角色。下列关于核力与核能的说法正确的是(   )

A.核力是强相互作用的一种表现，任意两个核子之间都存在核力作用

B.原子核中所有核子单独存在时的质量总和等于该原子核的总质量

C.原子核的平均结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

D.核泄漏会产生对人体有害的辐射，某核反应方程式为，则可以判断X为α粒子

3.物理学家密立根利用如图甲所示的电路研究金属钾的遏止电压与入射光频率ν的关系，其图象如图乙所示。已知电子的电荷量大小为e，下列说法正确的是(   )
 

A.若仅增大入射光的光强，则光电子的最大初动能增大

B.若增大入射光的频率，则光电子的最大初动能保持不变

C.由图象可知，金属钾的截止频率为

D.由图象可求出普朗克常量为

4.在光电效应实验中，某金属的逸出功为，若用波长为的单色光做该实验，已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为和h。则其遏止电压为(   )

A. B. C. D.

5.现有三束单色光，其波长关系为。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为；若改用b光束照射该金属板时也能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为，当改用c光束照射该金属板时(   )

A.能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为

B.能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为

C.能发生光电效应，逸出的光电子最大初动能为

D.由于c光束光子能量较小，不会发生光电效应

6.图为三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是(   )
 

A. B.

C. D.

7.如图所示，当电键K断开时，用频率为ν的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于U时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于U时，电流表读数为零。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e。则这种阴极材料的极限频率为(   )

A. B. C.ν D.

8.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子．其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙．下列说法正确的是（   ）

A．阴极K的逸出功为6eV

B．氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C．光电子最大初动能与入射光的频率成正比

D．氢原子跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

9.在研究光电效应现象时，先后用单色光照射同一光电管，所得到的光电流，与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，下列说法正确的是(   )

A.两种单色光的颜色相同

B.两种单色光的光照强度相同．

C.增大c光的光照强度，电路中的饱和光电流将增大

D.增大b光的光照强度，射出的光电子的最大初动能增大

10.某学校科技活动小组设计了一个光电烟雾探测器(如图甲)，当有烟雾进入探测器时(如图乙)，来自光源S的光会被烟雾散射进入光电管C，当光射到光电管中的钠表面时会产生光电流，当光电流大于时，便会触发报警系统报警。已知钠的极限频率为，普朗克常量，光速，则下列说法正确的是(   )

A.要使该探测器正常工作，光源S发出的光波波长不能小于

B.若光电管发生光电效应，随着光源强度的增加，光电烟雾探测器的灵敏度变大

C.光电管C中能发生光电效应是因为光发生了全反射现象

D.当报警器报警时，钠表面每秒释放出的光电子最少数目是个

11.图(甲)为观测光电效应的实验装置示意图,已知实验中测得某种金属的遏止电压与入射频率ν之间的关系如图(乙)所示,则根据图像可知,普朗克常量_______,该金属的逸出功_______;如果实验中入射光的频率为,则产生的光电子的最大初动能_______(已知电子的电荷量为e).

12.小棠用阴极为金属铷的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意图如图甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s(计算结果保留3位有效数字)。

（1）图甲中电极A为光电管的什么极?
（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示,则铷的截止频率νc和逸出功W0分别是多少?
（3）如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz,则产生的光电子的最大初动能Ek是多少?

答案以及解析

1.答案：D

解析：根据爱因斯坦光电效应方程，可知与ν成线性关系，不成正比，选项A错误；该金属的逸出功为，则该金属的截止频率为，选项B、C均错误；增大光的强度，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将增加，选项D正确。

2.答案：C

解析：核力是强相互作用的一种表现，是短程力，原子核中只有相邻核子之间才存在核力的作用，A错误；原子核中所有核子单独存在时的质量总和总大于该原子核的总质量，B错误；原子核的平均结合能越大；表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，C正确；核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒，则可知X的质量数为零，电荷数为，因此X为，即β粒子，D错误。

3.答案：D

解析：由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关，AB错误；由光电子的最大初动能，可知当时，结合图象可知金属钾的截止频率为，C错误；由以上整理得，又题给图线的斜率大小为，即，解得，D正确。

4.答案：A

解析：由光电效应方程知，光电子的最大初动能，其中金属的逸出功，用波长为λ的单色光照射时，，又因为，所以遏止电压，选项A正确。

5.答案：B

解析：对三束光，由光电效应方程有，由以上两式可得，逸出功。c光光子的能量，故用c光束照射该金属板时能发生光电效应，且c光束照射该金属板时，逸出的光电子的最大初动能，选项B正确。

6.答案：C

解析：由题述“同一光电效应装置”可知金属的逸出功相同，再由图像中遏止电压关系得知三种光的频率，则三种光在三棱镜中的折射率，据此可判断通过棱镜后光的折射情况，C选项正确，A、B、D项均错误。

7.答案：B

解析：电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极，光电子逸出后动能全部转化成电势能可得光电子的最大初动能为。再由光电效应方程，可知，又，所以。

8.答案：D

解析：A.大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子是对应着从到的跃迁，频率最高光子的能量为,由图可知辐射光电子的最大初动能为6eV，根据可知，金属的逸出功，故A错误；
BD.从到低能级的跃迁中能辐射出6种不同频率的光子，其中光子能量大于6.75eV的跃迁有，到的跃迁，辐射光子的能量为，到的跃迁，辐射光子的能量为，到的跃迁，辐射光子的能量为，其余跃迁光子能量小于6.75eV，所以各种频率的光分别照射到电路阴极K上，共有3种频率的光能产生光电流，故B错误，D正确；
C，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子最大初动能随入射光的频率的增大而增大，但不成正比，故C错误。
故选D。

9.答案：C

解析：A、由题中图像可得用单色光照射光电管时遏止电压不同，由和得：，故两种光的频率不同，所以颜色不同，故A错误；

B、由题中图像可知，a的饱和电流大于b的饱和电流，所以两种单色光光照强度不同，故B错误；

C、饱和光电流与光照强度的关系为：光照强度越大，饱和光电流变大，故C正确；

D、由得，最大初动能与b光的频率有关，增大b光的光照强度，不会增大b光的频率，故D错误。

故选：C。

10.答案：B

解析：A、磁感应强度方向竖直向上，B随时间成正比增强，由楞次定律和安培定则知，变化磁场产生的感生电场沿顺时针方向，由于小球带正电，则小球在顺时针的电场力作用下沿顺时针方向运动，故A错误；
B、由题知，磁感应强度变化率，圆环回路产生的感应电动势，则玻璃圆环内的场强大小为，故B正确；
C、小球转过一周电场力做功为，故C错误；
D、小球由P运动第一次回到P过程，由动能定理：，解得小球第一次回到P点的速度大小，此时向心加速度，故D错误。

11.答案：；；

解析：由图象可知，，知图线的斜率，那么普朗克常量；当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以；如果实验中入射光的频率为，根据光电效应方程。

12.答案：（1）阳极

（2）；

（3）

解析：（1）由光电管的结构知,A为阳极。
（2）图像中横轴的截距表示截止频率,则,逸出功.
（3）由爱因斯坦的光电效应方程得。