高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核 課后分級(jí)演練33 電流 電阻 電功和電功率

課后分級(jí)演練(三十三) 電流 電阻 電功和電功率【A級(jí)基礎(chǔ)練】1(2017茂名一模)用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是()A改用頻率更小的紫外線照射B改用X射線照射C改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D延長原紫外線的照射時(shí)間解析：B某種金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)取決于入射光的頻率，與入射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B.2關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說法中正確的是()A發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多B光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比C發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間一般都大于107 sD只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應(yīng)才能發(fā)生解析：A發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)打到金屬上的光子個(gè)數(shù)增加，則從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，選項(xiàng)A正確；光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光的頻率增大而增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間一般都不超過109 s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率時(shí)，即入射光的波長小于該金屬的極限波長時(shí)，光電效應(yīng)才能發(fā)生，選項(xiàng)D錯(cuò)誤3.(多選)(2017汕頭模擬)如圖所示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線燈照射鋅板時(shí)，發(fā)生的現(xiàn)象是()A有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出C驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電解析：BC用紫外線燈照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯(cuò)誤、B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故C正確、D錯(cuò)誤4(多選)用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，那么()Aa光的頻率一定大于b光的頻率B只增加a光的強(qiáng)度可使通過電流計(jì)G的電流增大C增加b光的強(qiáng)度可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)D用a光照射光電管陰極K時(shí)通過電流計(jì)G的電流是由d到c解析：AB由于用單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明發(fā)生了光電效應(yīng)，而用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明b光不能發(fā)生光電效應(yīng)，即a光的頻率一定大于b光的頻率；增加a光的強(qiáng)度可使單位時(shí)間內(nèi)選出光電子的數(shù)量增加，則通過電流計(jì)G的電流增大；因?yàn)閎光不能發(fā)生光電效應(yīng)，所以即使增加b光的強(qiáng)度也不可能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用a光照射光電管陰極K時(shí)通過電流計(jì)G的電子的方向是由d到c，所以電流方向是由c到d.選項(xiàng)A、B正確5(多選)如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)小組利用100多個(gè)電子通過雙縫后的干涉圖樣，可以看出每一個(gè)電子都是一個(gè)點(diǎn)；如圖乙所示為該小組利用70 000多個(gè)電子通過雙縫后的干涉圖樣，為明暗相間的條紋則對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解正確的是()A圖甲體現(xiàn)了電子的粒子性B圖乙體現(xiàn)了電子的粒子性C單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)軌道是確定的D圖乙中暗條紋處仍有電子到達(dá)，只不過到達(dá)的概率小解析：AD題圖甲中的每一個(gè)電子都是一個(gè)點(diǎn)，說明少數(shù)粒子體現(xiàn)粒子性，到達(dá)的位置不同，說明單個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)軌道不確定，A正確，C錯(cuò)誤；題圖乙中明暗相間的條紋說明大量的粒子表現(xiàn)為波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；題圖乙中暗條紋處仍有電子到達(dá)，只不過到達(dá)的概率小，D正確6某光源發(fā)出的光由不同波長的光組成，不同波長的光的強(qiáng)度如圖所示表中給出了一些材料的極限波長，用該光源發(fā)出的光照射表中材料()材料鈉銅鉑極限波長(nm)541268196A.僅鈉能產(chǎn)生光電子B僅鈉、銅能產(chǎn)生光電子C僅銅、鉑能產(chǎn)生光電子D都能產(chǎn)生光電子解析：D當(dāng)光的波長小于金屬的極限波長時(shí)，被照射金屬發(fā)生光電效應(yīng)又光源發(fā)出的光的波長約在50 nm到450 nm之間，故可使三種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，D項(xiàng)正確7(多選)(2017渭南質(zhì)檢)分別用波長為和2的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為21，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有()A該種金屬的逸出功為B該種金屬的逸出功為C波長超過2的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D波長超過4的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析：AD由hW0Ek知hW0mv，hW0mv，又v12v2，得W0，A正確，B錯(cuò)誤光的波長小于或等于3時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤，D正確8如圖甲所示，合上開關(guān)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時(shí)，電流表計(jì)數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為()A1.5 eV0.6 eVB1.7 eV1.9 eVC1.9 eV2.6 eVD3.1 eV4.5 eV解析：C光子能量h2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達(dá)陽極，由動(dòng)能定理eUmv知，最大初動(dòng)能EkmeU0.6 eV，由光電效應(yīng)方程hEkmW0知W01.9 eV，對(duì)圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，電子到達(dá)陽極的最大動(dòng)能EkmEkmeU0.6 eV2 eV2.6 eV.故C正確9.(多選)(2017黃岡中學(xué)模擬)如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接用一定頻率的單色光a照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射該光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn)下列說法正確的是()Aa光的頻率一定大于b光的頻率B電源正極可能與c接線柱連接C用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)D若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf解析：ABD由于電源的接法不知道，所以有兩種情況：(1)c接負(fù)極，d接正極：用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于金屬的極限頻率用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率一定大于b光的頻率(2)c接正極，d接負(fù)極：用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極d端用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極d端，所以a光產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大，所以a光的頻率一定大于b光的頻率，故A、B正確；由以上的分析可知，不能判斷出用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf，故D正確10下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中(如圖)，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是()解析：A黑體輻射的強(qiáng)度隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，另一方面輻射強(qiáng)度的極大值向著波長較短的方向移動(dòng)，所以A正確【B級(jí)提升練】11用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子的最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率變化的Ek圖象，已知鎢的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是3.34 eV，若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek坐標(biāo)系中，下圖中用實(shí)線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過程的是()解析：A依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek圖線的斜率代表普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek圖線應(yīng)該平行圖線的橫截距代表極限頻率c，而c，因此鎢的c小些，A正確12(多選)如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢(shì)和極性分別在圖中標(biāo)出，已知金屬鎢的逸出功為4.5 eV.現(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板(各光子的能量已在圖中標(biāo)出)，那么下列圖中，光電子可能到達(dá)金屬網(wǎng)的是()解析：BD光子的能量大于或等于4.5 eV時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯(cuò)B項(xiàng)中光電子可加速到達(dá)金屬網(wǎng)，B對(duì)D項(xiàng)中光子的能量大于6 eV，可以使光電子到達(dá)金屬網(wǎng)，故D對(duì)C選項(xiàng)中產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能不夠光電子到達(dá)金屬網(wǎng)時(shí)克服電場(chǎng)力所做的功，故C錯(cuò)13.(多選)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示則這兩種光()A照射該光電管時(shí)，a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大解析：BC從b的反向遏止電壓更高可知b光頻率更高，使逸出的光電子最大初動(dòng)能大，A錯(cuò)誤a光頻率低，則折射率小，臨界角大，B正確a光頻率低，則波長長，干涉時(shí)相鄰條紋間距大，C正確a光頻率低，折射率小，通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度小，D錯(cuò)誤14如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為5 eV的光照射到光電管上時(shí)，測(cè)得電流計(jì)上的示數(shù)隨電壓變化的圖象如圖乙所示則光電子的最大初動(dòng)能為_J，金屬的逸出功為_J.解析：由圖乙可知，當(dāng)該裝置所加的電壓為反向電壓等于2 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，知道光電子的最大初動(dòng)能為：2 eV3.21019 J.根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0，W03 eV4.81019 J.答案：3.210194.8101915如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管用波長0.50 m的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過G表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.631034 Js.結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能(2)該陰極材料的極限波長解析：(1)光電流達(dá)到飽和時(shí)，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽極A陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)n(個(gè))4.01012(個(gè))光電子的最大初動(dòng)能為：EkmeU01.61019C0.6 V9.61020 J(2)設(shè)陰極材料的極限波長為0，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ekmhh，代入數(shù)據(jù)得00.66 m答案：(1)4.01012個(gè)9.61020 J(2)0.66 m6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375