光電效應(yīng)經(jīng)典例題解析

1、例題精選【典型例題1】已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時(shí)間變化曲線如圖所示，則：(A) a、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同(B) a、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反(C) b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同(D) b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反分析與解：應(yīng)理解LC振蕩電路電磁振蕩時(shí)，電容兩板電量最多時(shí)，是兩板間電壓最高，板間電場(chǎng)能最大的時(shí)刻，在放電結(jié)束(兩極電量為零時(shí))瞬間是線圈中電流最大，磁場(chǎng)能最大的時(shí)刻，b時(shí)刻是將要反向充電時(shí)刻，d時(shí)刻是將要正向充電時(shí)刻，因此選項(xiàng)D是正確的，在解題時(shí)不妨在電路上畫出a時(shí)刻1極板帶正電情況以幫助分析放電、充電的振蕩電流方向情況.【典型例題

2、2】要使LC振蕩電路的周期增大一倍，可采用的辦法是：(A)自感系數(shù)L和電容C都增大一倍.(B)自感系數(shù)L和電容C都減小一半.(C)自感系數(shù)L增大一倍，而電容C減小一半.(D)自感系數(shù)L減小一倍，而電容C增大一倍.分析與解：由于LC振蕩電路頻率一般較高，周期很短，用周期多少秒很不方便，因此在LC振蕩電路中通常用頻率公式而不象單擺振動(dòng)用周期公式，這是應(yīng)當(dāng)注意區(qū)別的，此題問周期，則可將2其位改寫成丁=2冗亞元進(jìn)行討論就方便了，顯然正確答案應(yīng)為a.【典型例題3】設(shè)4、4是兩種單色可見光1.2在真空中的波長(zhǎng)，若人,則這兩種單色光相比(A)單色光頻率較小(B)玻璃對(duì)單色光1折射率較大(C)在玻璃中，單色光

3、1的傳播速度較大(D)單色光1的能量較大分析與解：A=-應(yīng)掌握電磁波(光波)頻率、波速、波長(zhǎng)關(guān)系：I(真空中)，由題意及此式，可判斷出M匕，即單色光1頻率較小.媒質(zhì)折射率隨頻率增大而增大，因此說法B錯(cuò)誤，值得注CCn=-v-意的是光進(jìn)入媒質(zhì)后頻率不變(顏色不變)但波速改變，由y知以，即頻率越高，折射率越大、波速越小，說法c正確，光子能量E=hv,單色光i頻率低，能量較小，因此說法D錯(cuò)誤，此題正確答案應(yīng)為A、C.【典型例題4】關(guān)于光譜，下面說法中正確的是(A)熾熱的液體發(fā)射連續(xù)光譜(B)太陽(yáng)光譜中的暗線說明太陽(yáng)上缺少與這些暗線相應(yīng)的元素(C)明線光譜和暗線光譜都可用于對(duì)物質(zhì)成分進(jìn)行分析(D)發(fā)射

4、光譜一定是連續(xù)光譜分析與解：顯然，這是一個(gè)考查對(duì)光譜知識(shí)了解情況的問題，考生在復(fù)習(xí)時(shí)，應(yīng)知道的基本物理常識(shí)要重視，不能以為簡(jiǎn)單就可以不認(rèn)真復(fù)習(xí)掌握了.正確答案應(yīng)為A、C.【典型例題5】用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大，應(yīng)(A)改用紅光照射(B)增大綠光強(qiáng)度(C)增大光電管上的加速電壓(D)改用紫光照射分析與解：此題也只是考查了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)規(guī)律及光子論解釋，顯然要增大光電子初動(dòng)能，只能增大入射光子的頻率，正確答案應(yīng)為D.【典型例題6】使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的光的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是5000埃，因此，金屬鈉的逸出功/=J,現(xiàn)在用頻率在3s0乂1/Hz到7-50

5、乂10"Hz范圍內(nèi)的光照射鈉，那么，使鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的頻率范圍是從Hz到Hz.(普朗克恒量"SWxIOjs).分析與解：W=hvu=h-按照光子論對(duì)光電效應(yīng)的解釋，逸出功等于截止頻率光子的能量，即聚功由題給條件，可求出物=3S8x13"j,在給出頻率范圍中，只有大于截止頻率的光，才能使金%二£=6.00乂1伊屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)，因工Hz,故能使金屬鈉產(chǎn)生光電效應(yīng)的頻率范圍為6.00*1伊Hz到750*10“Hz,題目難度雖不大，但要求準(zhǔn)確理解光電效應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，特別是應(yīng)注意募指數(shù)運(yùn)算問題不要出錯(cuò).【典型例題7】玻爾在他提出的原子模型中所做的假設(shè)有(A)原子

6、處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí)，雖然電子做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量.(B)原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的.(C)電子從一個(gè)軌道躍遷到另一軌道時(shí)，輻射(或吸收)一定頻率的光子.(D)電子躍遷時(shí)輻射的光子的頻率等于電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率.分析與解：本題檢查學(xué)生是否知道玻爾模型的三個(gè)重要假設(shè)，正確答案為A、B、C.【典型例題8】政n203如Th(灶)經(jīng)過一系列。和口衰變,變成以Pb(鉛)(A)鉛核比社核少8個(gè)質(zhì)子(B)鉛核比社核少16個(gè)中子(C)共經(jīng)過4次衰變和6次衰變(D)共經(jīng)過6次衰變和4次衰變分析與解：應(yīng)掌握原子核符號(hào)腳標(biāo)意義，以及衰變時(shí)

7、根據(jù)電量與質(zhì)量守恒列出關(guān)系式，在多次衰變時(shí)，A、B、D.可設(shè)經(jīng)歷x次口衰變與y次。衰變，再列式就容易解答了，此題答案應(yīng)為【典型例題9】在盧瑟福的口粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有極少數(shù)口粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因(A)原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上(B)正電荷在原子中是均勻分布的(C)原子中存在著帶負(fù)電的電子(D)原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中分析與解：c粒子散射實(shí)驗(yàn)是建立“原子核式結(jié)構(gòu)”理論的重要實(shí)驗(yàn)，極少數(shù)a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),說明。粒子受到很大的庫(kù)侖斥力，極“少數(shù)”意味著。粒子接近核的機(jī)會(huì)很少，說明原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的粒子上.選項(xiàng)A正確.【典型例題10】右圖

8、中給出氫原子最低的四個(gè)能級(jí).氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有種，其中最小的頻率等于赫.(保留兩個(gè)數(shù)字)*匚(子供14-_-0,jL分析與解：氫原子中電子根據(jù)吸收光子能量不同，可以躍遷至任一較高能級(jí)，當(dāng)氫原子處于較高能級(jí)時(shí)，也可能因釋放光子能量不同，躍遷至不同較低能級(jí)，因而在題給四個(gè)較低能級(jí)間躍遷時(shí)，存在多種可能性.可以從最高能級(jí)逐級(jí)向下考慮：當(dāng)?shù)?4時(shí)，有4-3、4-2、4-1三種可能性；當(dāng)3時(shí)，有3-2、3一1二種可能性；當(dāng)"二2時(shí)，只有2-1一種可能性.故有釋放六種頻率光子可能性.其中頻率最小的光子相應(yīng)能量也最小，即從r=4躍遷至”3.由公式&一&

9、=加可求出最小頻率為1.6x10孤心【典型例題11】235235裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng).以原子核92U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)92U俘獲個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：23511的94可UU+On-54Xe+SSr+%n235.04391.0087138.917893.9154u為單位).已知lu反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為93x10,MeM此裂變反應(yīng)釋放出的能量是MeV.分析與解：重核裂變時(shí)有質(zhì)量虧損，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，相應(yīng)的質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)釋放的能量.應(yīng)先計(jì)算質(zhì)量虧損：235,0439,0087-(138.

10、9178+93.9154+3x10087)=0.1933(u)由題給lu的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為gXlOMeV可得：|H'MeVL；：il"MeV【典型例題12】一束光從空氣射向折射率n=的某種玻璃的表面，如圖i所示，i代表入射角，則：(A)當(dāng)i450時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象(B)無(wú)論入射角i是多大，折射角r都不會(huì)超過45。(C)欲使折射角r=30。，應(yīng)以r=45*的角度入射(D)當(dāng)入射角L&泣館4時(shí)，反射光線跟折射光線恰好互相垂直分析與解：此題綜合檢查了反射定律、折射定律、全反射現(xiàn)象等知識(shí)，難度不很大，但要求準(zhǔn)確掌握有smjn關(guān)知識(shí)，全反射發(fā)生條件是從媒質(zhì)射向空氣，因此說法a錯(cuò)

11、誤.根據(jù)折射定律：dnr有sinrsinz.zsin90°sinr=sinr<=他42,入射角最大不超過90。，因此，V22,即折射角不會(huì)時(shí)45。1sinr=-超過45。，所以b是正確的.當(dāng)i=45"時(shí)，722,故=30*,說法c亦正確.為了分析說法D是否正確，應(yīng)先畫圖分析一下，在圖2中可以看出，如果反射光線跟折射光-r，代入折射定律公式線恰好互相垂直，從幾何關(guān)系可以得到i+二90。，所以j=90°SH1?n血一有:=.sinrsin(9O-j)因此，說法D正確，此題為多選題，正確答案為B.C、D.【典型例題13】為了觀察門外的情況，有人在門上開了一個(gè)小圓孔

12、，線與門面垂直，如圖所示.從圓柱體底面中心看出去，角稱做視場(chǎng)角.已知該玻璃的折射率為n,圓柱體長(zhǎng)為將一塊圓柱形玻璃嵌入其中，圓柱體軸可以看到門外入射光線與軸線間的最大夾l,底面半徑為r,則視場(chǎng)角是A、C、arcsinarcsin-r+/B、nrarcsin.,arcsin,D、商戶+i分析與解:根據(jù)題意作出如圖所示的光路示意圖，其中視場(chǎng)角邊緣的兩條光線射到玻璃的左表面上,經(jīng)折射后到玻璃右表面的中軸線O處，即到達(dá)眼睛所在處.圖中角i即為視場(chǎng)角.sini=n根據(jù)光的折射定律，I-_由幾何關(guān)系知:arcsinnr因此sini=nsinB，得:i=本題的答案是B.【典型例題14】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白

13、光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋.若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠色），這時(shí)A、只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失B、紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在C、任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D、屏上無(wú)任何光亮分析與解:現(xiàn)在一條縫只能透過紅色，另一條縫只能因此任何雙縫干涉條紋都不存在，但兩對(duì)于平時(shí)學(xué)習(xí)只死記一些結(jié)論的考生,但如果學(xué)習(xí)時(shí)能夠真正理解干涉現(xiàn)象干涉現(xiàn)象是兩列波長(zhǎng)相等的光疊加而產(chǎn)生的現(xiàn)象，透過綠色，這兩束光的波長(zhǎng)不相等，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,縫分別透過了紅色和綠色，屏上仍然有

14、光亮.本題的正確答案是C.（本題考查對(duì)光的干涉現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件進(jìn)行考查，解答此題會(huì)出現(xiàn)一些困難，因?yàn)檎n本上沒有講過這類問題.的產(chǎn)生條件，回答此題就不會(huì)有困難.【典型例題15】圖1中AB表示一直立的平面鏡，片只是水平放置的米尺（有刻度的一面朝著平面鏡，MN是屏，三者互相平行.屏MNk的ab表示一條豎直的縫（即a、b之間是透光的）.某人眼睛緊貼米尺上的小孔S（其位置見圖），可通過平面鏡看到米尺的一部分刻度.試在本題的圖上用三角板作圖求出可看到的部位，并在g月上把這部分涂以標(biāo)志1Fl國(guó)I分析與解：在分析人眼在確定位置可看到范圍時(shí)，通常可運(yùn)用光路可逆原理，設(shè)想人眼處有一點(diǎn)光源，該點(diǎn)光源發(fā)出光束能照射

15、到的區(qū)間，也是能射入人眼光線的范圍.本題中分析能觀察到平面鏡中尺子像的范圍，有兩種方法：一是作出尺子與障礙屏的像，考慮人眼處點(diǎn)光源發(fā)出光束能照射到鏡中尺子的區(qū)間；二是作出人眼處點(diǎn)光源的像，考慮鏡中人眼處點(diǎn)光源發(fā)出光束能照射到尺子的區(qū)間，分別如圖2、圖3所示，在作圖時(shí)特別需要注意障礙屏缺口兩端對(duì)光線的限制.【典型例題16】現(xiàn)有m=0.90kg的硝酸甘油（GH（NO）3）被密封于體積M=4.0*10-3帚的容器中，在某一時(shí)刻被引爆，瞬間發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的產(chǎn)物全是氮、氧一等氣體.假設(shè)：反應(yīng)中每消耗1kg硝酸甘油釋放能量L=6.00xl06J/kg；反應(yīng)產(chǎn)生的全部混合氣體溫度升高1K所需能量0=1.00X103J/K;這些混合氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程T（恒量），其中恒量C=240J/K.已知在反應(yīng)前硝酸甘油的溫度T0=300K.若設(shè)想在化學(xué)反應(yīng)后容器尚未破裂，且反應(yīng)釋放的能量全部用于升高氣體的溫度.求器壁受到的壓強(qiáng).分析與解：化學(xué)反應(yīng)完成后，硝酸甘油釋放的總能量：W=m,U設(shè)反應(yīng)后氣體的溫度為T,根據(jù)題意，有W=QT-T0）,器壁所受的壓強(qiáng)：p=CT/V0.解以上三式并代入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得p=3.4x108Pa（本題是比較典型的“信息題”，題目中涉及到了硝酸