高考物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)測(cè)試模擬試題 優(yōu)秀獎(jiǎng) 優(yōu)秀獎(jiǎng)

1．(2022年高考上海單科)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬()A．無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確，B、C錯(cuò)誤．根據(jù)光電效應(yīng)方程eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－W，頻率ν越高，初動(dòng)能就越大，D正確．答案：AD2．下列說法正確的是()A．光子射到金屬表面時(shí)，可能有電子發(fā)出B．光子射到金屬表面時(shí)，一定有電子發(fā)出C．電子轟擊金屬表面時(shí)，可能有光子發(fā)出D．電子轟擊金屬表面時(shí)，一定沒有光子發(fā)出解析：當(dāng)光子頻率大于極限頻率，就會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，A項(xiàng)對(duì)；X射線管就是利用了電子轟擊金屬表面時(shí)能產(chǎn)生光子的，C項(xiàng)正確．答案：AC3．對(duì)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W，下面的理解正確的是()A．只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬中逸出的所有光電子都會(huì)具有同樣的初動(dòng)能EkB．式中的W表示每個(gè)光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功C．逸出功W和極限頻率ν0之間應(yīng)滿足關(guān)系式W＝hν0D．光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率成正比解析：愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W中的W表示從金屬表面直接逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值，對(duì)應(yīng)的光電子的初動(dòng)能是所有光電子中最大的，其他光電子的初動(dòng)能都小于這個(gè)值，故A、B錯(cuò)誤．若入射光的頻率恰好是極限頻率，即剛好能有光電子逸出，可理解為逸出的光電子的最大初動(dòng)能是0，因此有W＝hν0，C對(duì)．由Ek＝hν－W可知Ek和ν之間是一次函數(shù)關(guān)系，但不是成正比關(guān)系，D錯(cuò)誤．答案：C4．(2022年高考江蘇單科)研究光電效應(yīng)的電路如圖所示．用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是________．解析：雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以截止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C.答案：C5．(探究創(chuàng)新)太陽(yáng)能光電直接轉(zhuǎn)換的基本原理是利用光電效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能．如圖所示是測(cè)定光電流的電路簡(jiǎn)圖，光電管加正向電壓．(1)在圖上標(biāo)出電源和電流表的正、負(fù)極．(2)入射光應(yīng)照射在________極上．(3)若電流表讀數(shù)是10μA，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射出的光電子至少是________個(gè)．答案：(1)電源左邊為正極，右邊為負(fù)極電流表是上正下負(fù)(2)B(3)×10136．如圖所示，用導(dǎo)線將驗(yàn)電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗(yàn)電器指示歸零．用紫外線照射鋅板，驗(yàn)電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針張角減小，此現(xiàn)象說明鋅板帶________電(選填“正”或“負(fù)”)；若改用紅外線重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針根本不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明金屬鋅的極限頻率________紅外線的頻率(選填“大于”或“小于”)．解析：毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，因鋅板被紫外線照射后發(fā)生電效應(yīng)射出電子而帶正電，故橡膠棒的負(fù)電荷與鋅板正電荷中和一部分后，驗(yàn)電器指針偏角變小，用紅外線照射鋅板，驗(yàn)電器指針偏角不變，說明鋅板未發(fā)生光電效應(yīng)，說明鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率．答案：正大于7．已知金屬銫的逸出功為eV，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，要使銫表面發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能為eV，求入射光的波長(zhǎng)應(yīng)為多少？解析：據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可得入射光的頻率為ν＝eq\f(Ek＋W0,h)，由c＝νλ可得入射光的波長(zhǎng)為λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,Ek＋W0)＝eq\f×10－34×3×108,＋××10－19)m＝×10－7m.答案：×10－7m8．用功率P0＝1W的光源，照射離光源r＝3m處的某塊金屬的薄片，已知光源發(fā)出的是波長(zhǎng)λ＝663nm的單色光，試計(jì)算：(1)1s內(nèi)打到金屬板1m2面積上的光子數(shù)；(2)若取該金屬原子半徑r1＝×10－10m解析：(1)離光源r＝3m處的金屬板每m2面積上單位時(shí)間內(nèi)接收的光能E0＝P0t/(4πr2)＝×10－3J每個(gè)光子的能量E＝heq\f(c,λ)＝3×10－19J.所以，每秒接收的光子數(shù)n＝eq\f×10－3,3×10－19)＝×1016個(gè)．(2)每個(gè)原子的截面積為S1＝πreq\o\al(2,1)＝×10－21m2把金屬板看成由原子密集排列組成的，則面積S1上接收的光的功率P′＝×10－3××10－21W＝×10－23W每?jī)蓚€(gè)光子落在原子上的時(shí)間間隔Δt＝eq\f(E,P′)＝eq\f(3×10－19,×10－23)s＝4317s.答案：(1)×1016個(gè)(2)4317s9．太陽(yáng)光垂直射到地面上時(shí)，地面上1m2接收的太陽(yáng)光的功率為0．55μm，日地間距離R＝×1011m.普朗克常量h＝×10解析：設(shè)地面上垂直陽(yáng)光的1m2面積上每秒鐘接收的可見光光子數(shù)為n.則有P×45%＝n·heq\f(c,λ)解得n＝eq\fλP,hc)＝eq\f××10－6××103,×10－