步步高考前3个月物理习题（江苏）知识专题复习17选修3－5.docxVIP

考题一　光电效应与光子说1.爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0.2.用图象表示光电效应方程，如图1所示图1(1)极限频率：图线与ν轴的交点的横坐标ν0.(2)逸出功：图线与Ek交点的纵坐标的值W0(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h3.处理光电效应问题的两条线索：光强和光的频率(1)光强→光子数目多→发射光电子数多→光电流大(2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大例1　一光电管的阴极K用截止频率为ν的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U.用波长为λ的单色光射向阴极，产生了光电流.已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c.求：(1)金属铯的逸出功W0；(2)光电子到达阳极的最大动能Ek.答案　(1)hν　(2)eU＋h－hν解析　(1)由题知，金属铯的逸出功W0＝hν(2)根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm＝h－W0＝h－hν根据动能定理得：eU＝Ek－Ekm联立得：光电子到达阳极的最大动能Ek＝eU＋h－hν变式训练1.下表给出了一些金属材料的逸出功，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有几种？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s)(　)材料铯钙镁铍钛逸出功 (10－19J)3.04.35.96.26.6A.2种B.3种C.4种D.5种答案　A解析　波长λ＝400 nm的单色光光子的能量E＝hν＝h＝6.63×10－34× J＝5.0×10－19 J.据光电效应方程Ek＝hν－W可知，当入射光子的能量E大于金属的逸出功W时，光电子最大初动能Ek0，即能发生光电效应.由题中表格可知，入射光子的能量大于铯和钙的逸出功，而小于镁、铍、钛的逸出功.故发生光电效应的金属只有铯和钙两种，A正确. 2.如图2所示电路可研究光电效应规律.图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数；若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为__________，若增大入射光的强度，电流计的读数________(选填“为零”或“不为零”).图2答案　4.5eV　为零解析　由题知，当电流计的电流为0时，U＝6.0V，则光电子的最大初动能为6.0eV.由光电效应方程Ekm＝hν－W0，得W0＝hν－Ekm＝4.5eV.光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故增大入射光的强度，电流计的读数仍为零.3.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置如图3甲所示.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.图3(1)图甲中电极A为光电管的____________(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J.答案　(1)阳极　(2)5.15×1014　3.41×10－19解析　(1)光电子从金属板上射出后被电场加速，由此可知A板为阳极.(2)由Ekm＝hν－W0和eUc＝Ekm，得eUc＝hν－W0，因此当遏制电压为零时，hνc＝W0，根据图象可知，铷的截止频率νc＝5.15×1014Hz，根据hνc＝W0，则可求出该金属逸出功W0＝6.63×10－34×5.15×1014J＝3.41×10－19J.4.用同一实验装置(如图4甲)研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的截止电压相同，均为Uc1，下列论述正确的是(　)图4A.B光束光子的能量最小B.A、C两束光的波长相同，且比B光的波长长C.三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D.三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大答案　BD解析　当光电流为零时光电管两端的电压为截止电压，对应光的频率为截止频率，由eUc＝mv＝hν－W0知，入射光的频率越高，对应的截止电压Uc越大，A光、C光的截止电压相等，故A光、C光的频率相等，它们的最大初动能也相等，而B光的频率最大，能量最大，故最大初动能也最大，对应的波长最小，故A错误，B、D正确；由图可知，A的饱和电流最大，因此A光照射时单位时间内产生的光电子数量最多，故C错误.考题二　氢原子光谱与能级1.玻尔理论的基本内容(1)能级假设：氢原子En＝(n为量子数).(2)跃迁假设：吸收或释放的能量hν＝Em－En(mn)(3)轨道假设：氢原