物理動量光電效應(yīng)

1、（一）運動部分1.一質(zhì)點沿x軸正方向做直線運動，通過坐標(biāo)原點時開始計時，其xt -t的圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A質(zhì)點做勻速直線運動，速度為0.5m/sB.質(zhì)點做勻加速直線運動，加速度為0.5m/sC.質(zhì)點在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/sD.質(zhì)點在1s末速度為1.5m/s1.答案：D xt=v0+gt/2 所以 v0=0.5m/s g=1m/s22.如圖所示，一小球從斜軌道的某高度處由靜止滑下，然后沿豎直光滑軌道的內(nèi)側(cè)運動已知圓軌道的半徑為R，忽略一切摩擦阻力,則以圓軌道最低點為零勢能面，小球的初位置高度在多少時，在運動過程中能不脫離軌道？2.答案：H0.5R，或H2.5R時3.如

2、圖所示，傾角為的斜面底端固定擋P，質(zhì)量為m的小物塊A與質(zhì)量不計的木板B疊放在斜面上，A位于B的最上端且與P相距L.已知A與B，B與斜面的動摩擦因數(shù)分別為1,2，且1tan2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。A與擋板相撞沒有機械能損失，將A,B同時由靜止釋放，求：（1）A,B釋放時，物塊A的加速度大?。?）若A與擋板不相撞，木板的最小長度L0（3）若木板長度為l，整個過程中木板運動的總路程3.（1）釋放木板與物塊A，它們一起下滑，以木板與物塊A為研究對象，,設(shè)其加速度大小為a1，由牛頓第二定律有：mgsin-2mgcos=ma1解得：a1=gsin-2cos（2）在木板B與擋板未碰之前，A和B相對靜

3、止，以相同的加速度一起向下做勻加速運動，木板B與擋板相碰后立即靜止，A開始勻減速下滑，若物塊A到達擋板時的速度恰好為0，此時木板長度即為最小長度l0，設(shè)木板與擋板相碰撞瞬間速度為v，則有：v2=2a1(L-L0)木板靜止后，物塊減速下滑時的加速度大小為a2由牛頓第二定律有：1mgcos-mgsin=ma2,解得：a2=1gcos-gsin由運動學(xué)公式：02-v2=-2a2l0聯(lián)立以上各式可解得：l0=（sin-2cos）/（1-2）cos（3）分兩種情況：若lL0，木板與擋板相撞后不反彈，物塊A一直減速直到靜止在木板上，古木板通過的路程為：s=L-l若L0l，木板與擋板相撞后，物塊A在木板上減

4、速運動直至與擋板相撞，由于碰撞過程中沒有機械能損失，A將以碰前速率返回，并帶動木板一起隨物塊向上減速，當(dāng)它們的速度減為零后，再重復(fù)上述過程，直到物塊A停在擋板處。物塊與木耙間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q1=1mgcosl木板與斜面間由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q2=2mgcoss4.一豎直放置的輕彈簧，一端固定于地面，一端與質(zhì)量為3kg的B固定在一起，質(zhì)量為1kg的物體A放于B上，現(xiàn)在A和B正在一起豎直向上運動。如圖所示，當(dāng)A，B分離后，A上升0.2m到達最高點，此時B速度方向向下，彈簧為原長，則從AB分離起至A到達最高點的這一過程中，彈簧的彈力對B額沖量大小以及彈簧的彈力對B做的功（）A 1.2NS B 6N

5、S C 0 J D 4 J4. BC 自分離時至A達到最高點位移0.2m,易得此時間段時長t2=0.1s，分離時VA=VB=1m/sA和B分離時彈簧原長，A達到最高點時彈簧依舊是原長，則B在次時間段內(nèi)的運動過程是對稱的，則對于B，有：重力做功為0，動能變化量為0，即彈簧做功為0B的速度該變量為2m/s，則I=6NS（二）波粒二象性1.如圖所示為倫琴射線管的示意圖，K為陰極鎢絲，發(fā)射的電子初速度為零，A為對陰極（陽極），當(dāng)AK之間加直流電壓U=30KV時，電子初加速打在對陰極為上，使之發(fā)出倫琴射線，設(shè)電子的動能全部轉(zhuǎn)化為倫琴射線的能量。試求：（1）電子到達對陰極的速度是多大？（2）由對陰極發(fā)出的

6、倫琴射線的最短波長是多大？（3）若AK間的電流為10mA那么每秒鐘從對陰極歸多能輻射出多少個倫琴射線光子（電子電量e=1.610 19C，質(zhì)量m=0.9110 30kg）1.解析：（1）qU=EkmV2/2，V=1.0l08m/s （2）qU=mV2/2=h；=hC/qU=4.110 11m（3）I=q/t=ne/t，n=It/e=6.251016（個）2在下列各組所說的兩個現(xiàn)象中，都表現(xiàn)出光具有粒子性的是（）A光的折射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象B光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象C光的衍射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象D光電效應(yīng)現(xiàn)象、康普頓效應(yīng)2.答案 D 粒子性：光電效應(yīng)現(xiàn)象 康普頓效應(yīng)；波動性：干涉 衍射 偏振 色散其中，折射

7、和反射網(wǎng)上怎么說的都有，也不做太大要求，3.紫外線光子的動量為hvc，一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后（） A仍然靜止 B沿著光子原來運動的方向運動C沿光子運動相反方向運動D可能向任何方向運動3.B 解析：由動量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運動方向相同。4.如圖所示，倫琴射線管兩極加上一高壓電源，即可在陽極A上產(chǎn)生X射線。（h=6.631034Js，電子電 荷量e=1.61019C）（1）如高壓電源的電壓為20kV，求X射線的最短波長； （2）如此時電流表讀數(shù)為5mA，1s內(nèi)產(chǎn)生51013個平均波長為1.01010m的光子，求倫琴射線管的工作效率。4.（1）X射線管陰極

8、上產(chǎn)生的熱電子在20kV高壓加速下獲得的動能全部變成X光子的能量，X光子的波長最短。由W=Ue=hv=hc/ 得=hc/Ue=6.6310-34310821041.610-19m=6.21011m （2）高壓電源的電功率P1=UI=100W每秒產(chǎn)生X光子的能量P2=nhc/=0.1W效率為=P2P1=0.1%5.2016全國卷，35(1)現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)實驗，當(dāng)用某一頻率的光入射時，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是( ) A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強變大，飽和光電流變大 B.入射光的頻率變高，飽和光電流變大 C.入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大 D.保持入射光的光強不

9、變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生 E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強無關(guān) 5. 答案 ACE 解析 在發(fā)生光電效應(yīng)時，飽和光電流大小由光照強度來決定，與頻率無關(guān)，光照強度越大飽和光電流越大，因此A正確，B錯誤；根據(jù)EkmhW可知，對于同一光電管，逸出功W不變，當(dāng)頻率變高，最大初動能Ekm變大，因此C正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)頻率低于截止頻率時無論光照強度多大，都不會有光電流產(chǎn)生，因此D錯誤；由EkmeUc和EkmhW，得hWeUc，遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強無關(guān)，因此E正確。 6.圖4是某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，

10、可知該金屬的逸出功為_.若入射光的頻率為20，則產(chǎn)生的光電子最大初動能為_.(已知普朗克常量為h)6.答案 h0 h0 解析 從圖象上可知，逸出功W0h0.根據(jù)光電效應(yīng)方程，EkhW0hh0.若入射光的頻率為20，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能為h0. 7.波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有( ) A光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性 B熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性 C黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋 D動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等 7.答案 AB 解析 光電效應(yīng)說明光的粒子性，所以A項正確；熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性

11、，即說明中子具有波動性，所以B項正確；黑體輻射的實驗規(guī)律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解釋，即C錯誤；根據(jù)德布羅意波長公式hp，p22mEk，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，所以動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波長較短，所以D項錯誤 8.如圖所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗( ) A只能證明光具有波動性 B只能證明光具有粒子性 C只能證明光能夠發(fā)生衍射 D證明光具有波粒二象性 8.解析：弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動性

12、，驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性，D正確 答案：D 9.原子從一個高能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子。例如在某種條件下，鉻原子的n2能級上的電子躍遷到n1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n4能級上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子。已知鉻原子的能級公式可簡化表示為EnAn2，式中n1,2,3，表示不同能級，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動能是 ( ) A.316 A B716A C.1116A D1316A 9. 解析 先計算鉻原子的n2能級上的電子躍遷

13、到n1能級上時應(yīng)釋放的能量：EE2E1A4A34A。n4能級上的電子要電離所需的能量E4116A，則n4能級上的電子得到E的能量后，首先需要能量使之電離，然后多余的能量以動能的形式存在，所以EkEE41116A，選項C正確。10.圖甲所示為氫原子的能級，圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時的輻射光，則譜線b可能是氫原子_時的輻射光。 A從n5的能級躍遷到n3的能級 B從n4的能級躍遷到n3的能級 C從n5的能級躍遷到n2的能級 D從n3的能級躍遷到n2的能級 10.解析 譜線a是氫原子從n4的能級躍遷到n2的能級時的輻射光，波長大于譜線b的，所以a光的光子頻率小

14、于b光的光子頻率，所以b光的光子能量大于n4和n2的能級差。n3和n2的能級差、n4和n3的能級差、n5和n3的能級差都小于n4和n2的能級差。n5和n2的能級差大于n4和n2的能級差。故A、B、D錯誤，C正確。 11.根據(jù)玻爾假設(shè)，若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的能量為0,則量子數(shù)為n的氫原子的能量EnE1n2，E1為基態(tài)的能量，經(jīng)計算為13.6eV，現(xiàn)規(guī)定氫原子處于基態(tài)時的能量為0，則,( ) A量子數(shù)n2時能級的能量為0 B量子數(shù)n3時能級的能量為8E19 C若要使氫原子從基態(tài)躍遷到第4能級，則需要吸收的光子能量,為15E116D若采用能量為9E110的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低

15、能級躍遷的過程中可釋放出10種不同頻率的光子 11. BC 解析 若規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的能量為0，則量子數(shù)為n2時的能量為E213.622 eV3.4eV，若氫原子處于基態(tài)時的能量為0，則量子數(shù)n2時能級的能量為10.2eV，選項A錯誤；量子數(shù)n3時能級的能量為E132E18E19，選項B正確；若要使氫原子從基態(tài)躍遷到第4能級，則需要吸收的光子能量為E142E115E115，選項C正確；采用能量為9E110的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，根據(jù)EmEnh，氫原子獲得能量躍遷到n3激發(fā)態(tài)，則這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中可釋放出3種不同頻率的光子，故D錯誤。 12.如圖所示,在陰極射線管正上方平行

16、放一根通有強電流的長直導(dǎo)線,則陰極射線將 ( ) A.向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn) B.向紙外偏轉(zhuǎn) C.向下偏轉(zhuǎn) D.向上偏轉(zhuǎn) 12.【解析】選D。由安培定則可以判斷陰極射線所在處的磁場方向垂直紙面向外,電子從負(fù)極射出向右運動,由左手定則可判定陰極射線(電子)向上偏轉(zhuǎn)。 13.太陽光的光譜中有許多暗線,它們對應(yīng)著某些元素的特征譜線,產(chǎn)生這些暗線是由于 ( ) A.太陽表面大氣層中缺少相應(yīng)的元素 B.太陽內(nèi)部缺少相應(yīng)的元素 C.太陽表面大氣層中存在著相應(yīng)的元素 D.地球大氣層中存在著相應(yīng)的元素 13.【解析】選C。吸收光譜的暗線是連續(xù)光譜中某些波長的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的。太陽光的吸收光譜,是當(dāng)太陽內(nèi)部發(fā)出的強光經(jīng)較低溫度的太陽大氣層時,某些波長的光被太陽大氣層含有的元素吸收而產(chǎn)生的,故C正確,A、B、D錯。 巴耳末公式為1=R122-1n2。R為里德伯