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1、光电效应、波粒二象性1.2020四川成都摸底在光电效应实验中,用频率为的光照射光电管阴极,发生了光电效应.下列说法正确的是()A.减小入射光的强度,一定不发生光电效应B.改用频率小于的光照射,一定不发生光电效应C.增大入射光的强度,光电子的最大初动能变大D.改用频率大于的光照射,光电子的最大初动能变大2.2020湖北武汉质量检测19世纪末,科学家们发现了电子,从而认识到原子是可以分割的,是由更小的微粒组成的.下列与电子有关的说法正确的是()A.爱因斯坦光电效应方程表明,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.电子电荷的精确测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的C.卢瑟福认为电子的轨道是量
2、子化的D.衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子3.2020湖南毕业班调研美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率,算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以验证爱因斯坦方程的正确性,如图所示是某次试验中得到的两种金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系图象.两金属的逸出功分别为W甲、W乙,如果用频率为0的光照射两种金属,光电子的最大初动能分别为E甲、E乙,则下列关系正确的是()A.W甲E乙B.W甲W乙,E甲W乙,E甲E乙D.W甲W乙,E甲E乙4.多选频率分别为1和2(1W乙.如果用频率为0的光照射两种金属,根据爱因斯坦光电效应方程,可知逸出功越大
3、的金属,其光电子的最大初动能越小,因此E甲E乙,故B项正确,A、C、D三项错误.4.BC当遏止电压为U时,有Ek=eU,Ek=h-h0,又U2=2U1,得2=21-0,A错误,B正确;因为2=21-0,有2-1=1-0,所以Ek1=eU1,Ek1=h1-h0,联立解得U1=he(1-0),所以C正确;题中所讲的光电流是不是饱和光电流不知道,a、b光的强度不知道,故无法比较光电流的大小,D错误.5.AD光电效应具有瞬时性,当入射光的频率大于截止频率c时,光电效应就几乎同时发生,选项A正确.用蓝色光照射某金属表面时有光电子逸出,说明蓝光频率大于截止频率c;红光的频率小于蓝光的频率,不一定大于截止频
4、率c,所以不一定会发生光电效应,B错误.频率大于截止频率的入射光的强度一定时,光的频率越大,光子数越少,所产生的饱和光电流就越小,C错误.频率一定时,入射光的强度越大,光子数越多,单位时间内金属表面逸出的光电子数也就越多,D正确.6.BD开关接1时,光电管两端所加的电压为正向电压,光电子从阴极K逸出后,会在正向电压的作用下加速向阳极A运动,从而使电路导通出现光电流,电流表有示数,在光电流达到饱和前,增大电压,光电流会增大,之后再增大电压,光电流保持不变,所以图2中的甲图是开关S接1时的图线,开关接2时,光电管两端所加的电压为反向电压,光电子从阴极K逸出后,在反向电压的作用下减速向阳极A运动,当
5、反向电压UEke时,依然会有部分光电子到达阳极A,从而使电路导通出现光电流,电流表有示数,当反向电压UEke时,所有光电子都不能到达阳极A,电路中没有光电流,电流表示数为零,所以图2中的乙图是开关S接2时的图线,故A项错误,B项正确;图2中的乙图是开关S接2光电管所加的电压为反向电压时的图线,可知遏止电压为U2,所以光电子的最大初动能为eU2,故C项错误;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0=eU遏止,结合图2中的乙图的特点可知,入射光的频率越大,图2中的电压U2越大,故D项正确.7.解析:(1)a.由于A接电源正极,K接电源负极,故光电子由K向A做加速运动.(1分)b.由动能定理得Ek0=eU0.(1分)(2)爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0(1分)遏止电压对应为具有最大初动能的光电子由K极板运动到A极板时动能减为0的电压,根据动能定理有Ek=eUc(1分)联立解得Uc=he-W0e(1分)可见,对于一定频率的光,无论光的强弱如何,遏止电压都是一样的.(1分)(3)由Uc=he-W0e,可知Uc-图线的斜率为普朗克常量与电子电荷量之比(1分)由图象求得斜率k=410-15 Vs(1分)故普朗克常量h=ke=410-151.610-19 Js=6.410-34 Js.(1分)- 4 -