光电效应知识点题库

下表给出了一些金属材料的逸出功．

材料	铯	钙	镁	铍	钛
逸出（10^﹣¹⁹J）	3.0	4.3	5.9	6.2	6.6

现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（普朗克常量h=6.6×10^﹣³⁴J•s，光速c=3.0×10⁸m/s）（）

A . 2种 B . 3种 C . 4种 D . 5种

下列说法中正确的是（）

A . α粒子散射实验证明了原子核可以在分 B . 天然放射现象的发现揭示了原子的核式结构 C . 分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照射时光电子的最大初动能较大 D . 光电效应，康普顿效应说明光具有粒子性 E . 氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，电子的动能变小

氢原子处于基态时，原子能量E₁=﹣13.6eV，已知电子电荷量e=1.6×10^﹣19C，电子质量m氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为r₁

（1） H原子核外电子第一轨道上运动的动能E_k的表达式是什么？
（2）推导出氢原子核在离核最近的电子轨道处产生的电场强度E的表达式？
（3）若要使处于n=2能级的氢原子电离，至少要用多少ev的电磁波照射该氢原子？
（4）氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n=2的激发态时，核外电子运动的等效电流为多大？
（5）若已知钠的极限频率为6.00×10¹⁴^Hz，今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应？

关于光电效应，下列说法正确的是（）

A . 光照时间越长光电流越大 B . 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 C . 金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属 D . 不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大

1905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说．在给出与光电效应有关的四个图象中，下列说法正确的是（）

A . 图1中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电 B . 图2中，从光电流与电压的关系图象中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 C . 图3中，若电子电量用e表示，v₁、v_c、U₁已知，由U_c﹣v图象可求得普朗克常量的表达式为h= $\text{[math]}$ D . 图4中，由光电子最大初动能E_k与入射光频率v的关系图象可知该金属的逸出功为E或hv_o

如图为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有（）

A . 加大照射光强度 B . 换用波长短的光照射 C . 将P向B滑动 D . 将电源正负极对调

在做光电效应实验时，某金属被光照射产生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能E_K与入射光的频率v的关系如图所示，c、v₀为已知量．由图线可知（　　）

A . 普朗克常量的数值 B . 该金属的逸出功 C . 该金属的极限频率 D . 入射光的频率增大，金属的极限频率随之增大

下列四幅图的有关说法中正确的是（）

A . 甲图中，球m₁以速度v碰静止球m₂ ，若两球质量相等，碰后m₂的速度一定为v B . 乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大 C . 丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由α粒子组成 D . 丁链式反应属于重核的裂变

在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能E_k与入射光的频率v的关系如图所示(A、C坐标值已知），由实验图象可求出（）

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A . 该金属的截止频率 B . 普朗克常量 C . 该金属的逸出功 D . 单位时间内逸出的光电子数

下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（）

A . 紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象 B . a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象 C . 氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象 D . 含铀的矿物质自发向外放出β射线（高速电子流）的现象

在光电效应实验中，四束光①、②、③、④分别照射光电管，其光电流与电压的关系图线如图所示。下列说法正确的是（）

A . ①光的频率大于②光的频率 B . ①光的强度小于③光的强度 C . 图线与纵轴的交点是对应的饱和光电流 D . ④光照射时产生的光电子最大初动能最大

在近代物理学中，下面选项正确的是（）

A . 随着温度的升高，黑体热辐射的强度一方面各种波长的辐射强度都有所增加，另一方面其极大值向着波长较长的方向移动 B . 光电效应实验中，用等于截止频率的某单色光照射某金属，使得光电子溢出并飞离金属表面 C . 卢瑟福的 $\text{[math]}$ 粒子散射实验说明了占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围内，从而提出了原子的核式结构 D . 原子的电荷数不是它的电荷量，但质量数是它的质量

某同学采用如图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，此时电压表的电压值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E_k。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（　　）

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A . 用频率为ν₁的光照射时，光电子的最大初速度 $\text{[math]}$ B . 阴极K金属的逸出功 $\text{[math]}$ C . 阴极K金属的极限频率 $\text{[math]}$ D . 普朗克常量 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到Κ极时，c、d端才会有信号输出．已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm-400nm之间，而明火中的紫外线波长主要在200nm-280nm之间，下列说法正确的是（）

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A . 要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nm B . 明火照射到搬时间要足够长，c、d端才有输出电压 C . 仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零 D . 火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大

如图所示为一研究导体棒在磁场中运动的装置。两平行光滑金属轨道倾角为30°，导轨间距d=1m。导轨上端通过单刀双掷开关可以分别与1、2相连，其中1连接光电管，2连接一个电容C=0.25F的电容器。两平行导轨间存在着垂直于轨道平面向上的匀强有界磁场，磁感应强度B=IT，磁场长度DE=1m。现利用光电管把光信号转换为电信号，A和K分别是光电管的阳极和阴极，电源电压为U。用发光功率为P的激光器发出频率为 $\text{[math]}$ 的光全部照射在K上，开关与1接通，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W₀ ，普朗克常量为h，电子电荷量为e。初始时导体棒恰好能静止在磁场上边缘D处，导体棒垂直导轨放置，各处电阻均不计，重力加速度取10m/s²。求：

（1）光电子到达A时的最大动能E_km；（答案用字母表示）
（2）假设每个入射的光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，激光器发光功率P=13.26w， $\text{[math]}$ =6.4×10¹⁴Hz、H=6.63×10^-34J·S、e=1.6×10^-19C，求导体棒的质量m；
（3）把开关快速搬到位置2，导体棒向下运动起来，在运动过程中始终与导轨垂直，求导体棒运动到E处时的速度大小。

爱因斯坦由于创造性地提出了光子说，成功解释了光电效应实验规律，从而获得1921年诺贝尔物理学奖．在探究光电效应实验规律的过程中，用三束光分别照射同一光电管得到三条光电流与电压之间的关系图线如图所示，则下列说法中正确的是（）

A . 光电子的最大初动能 $\text{[math]}$ B . 光电子的最大初动能 $\text{[math]}$ C . 三种光的频率关系是 $\text{[math]}$ D . 三种光的频率关系是 $\text{[math]}$

核电站铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是 $\text{[math]}$ ，铀核的质量为 $\text{[math]}$ ，钡核的质量为 $\text{[math]}$ ，氪核的质量为 $\text{[math]}$ ，中子的质量为 $\text{[math]}$ 。此类核反应中放出 $\text{[math]}$ 光子，能使逸出功为 $\text{[math]}$ 的金属板放出最大初动能为 $\text{[math]}$ 的光电子，已知电子的质量为 $\text{[math]}$ ，光速为 $\text{[math]}$ ，普朗克常量为 $\text{[math]}$ ，则（）

A . 该核反应放出的核能为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的，因此能量很高 C . 这些光电子的德布罗意波长不小于 $\text{[math]}$ D . 该核反应产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能

下列说法正确的是（）

A . 射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱 B . 在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能 C . 根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小 D . 当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小

利用图甲所示的实验装置测量遏止电压U_c与入射光频率v的关系。若某次实验中得到如图乙所示的U_c-v图像。已知普朗克常量 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 电源的右端为正极 B . 遏止电压U_c越大说明光电子最大初动能越大 C . 若保持入射光频率不变，增大入射光光强，遏止电压也会增大 D . 该金属的逸出功约为 $\text{[math]}$

下列关于原子、原子核物理的四幅关系图像的说法正确的是（）

A . 由甲图看出，同种颜色光的强弱不同，遏止电压也不同 B . 由乙图看出，随着温度的升高，各种波长辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 C . 由丙图看出，放射性元素的质量因衰变减小到原来的一半所经历的时间是相等的 D . 由丁图看出，核子平均质量随着原子核质量数的增大而先增大后减小

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