知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
氢原子处于基态时，原子能量\(E_{1}=-13.6 eV\)，已知电子电量\(e=-1.6×10^{-19} C\)，电子质量\(m=0.91×10^{-30} kg\)，氢的核外电子的第一条可能轨道的半径为\(r_{1}=0.53×10^{-10} m\)。

\((1)\)若要使处于\(n=2\)能级的氢原子电离，至少要用频率多大的电磁波照射氢原子？

\((2)\)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于\(n=2\)的激发态时，核外电子运动的等效电流多大？

\((3)\)若已知钠的极限频率为\(6.00×10^{14} Hz\)，今用一群处于\(n=4\)的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应。

难度：难

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2．
如图所示，一光电管的阴极用极限波长\(λ_{0}=5000\overset{^{\circ}}{A} \)的钠制成。用波长\(λ=3000\overset{^{\circ}}{A} \)的紫外线照射阴极，光电管阳极\(A\)和阴极\(K\)之间的电势差\(U=2.1V\)，饱和光电流的值\((\)当阴极\(K\)发射的电子全部到达阳极\(A\)时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流\()I=0.56 μA\)。

\((1)\)求每秒钟内由\(K\)极发射的光电子数目；

\((2)\)求电子到达\(A\)极时的最大动能；

\((3)\)如果电势差\(U\)不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达\(A\)极的最大动能是多大？\((\)普朗克常量\(h=6.63×10\)\({\,\!}^{-34}\)\(J·s;1\)\(\overset{^{\circ}}{A} \)\(=10\)\({\,\!}^{-10}\)\(m\)\({\,\!}\)\()\)

难度：难

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3．
如图所示，当电键\(S\)断开时，用光子能量为\(2.5 eV\)的一束光照射阴极\(P\)，发现电流表读数不为零\(.\)合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于\(0.60 V\)时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于\(0.60 V\)时，电流表读数为零．

\((1)\)求此时光电子的最大初动能的大小；

\((2)\)求该阴极材料的逸出功；

\((3)\)求该阴极材料对应的极限波长\(.(h=6.63×10^{-34}J·s,1eV=1.6×10^{-19}J\)，结果保留三位有效数字\()\)

难度：较难

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4．
小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示\(.\)已知普朗克常量\(h=6.63×10^{-34}J⋅s\)．

\((1)\)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\(U_{C}\)与入射光频率\(ν\)之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率\(ν_{C}=\) ______ \(Hz\)，逸出功\(W_{0}=\) ______ \(J\)；
\((3)\)如果实验中入射光的频率\(ν=7.00×10^{14}Hz\)，则产生的光电子的最大初动能\(E_{k}=\) ______ J.

难度：较难

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5．几种金属的逸出功\(W_{0}\)见下表：

金属钨钙钠钾铷

\(W_{0}(×10^{-19}J)\) \(7.26\) \(5.12\) \(3.66\) \(3.60\) \(3.41\)

用一束可见光照射上述金属的表面，已知该可见光的波长的范围为\(4.0×10^{-7}m～7.6×10^{-7}m\)，普朗克常数\(h=6.63×10^{-34}J⋅s\)，光速\(c=3×10^{8}m/s\)．
\((1)\)请通过计算说明哪些金属能发生光电效应？
\((2)\)照射哪种金属时逸出的光电子最大初动能最大？最大值是多少？

难度：较易

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6．
锌的逸出功为\(3.34eV\)，现在将波长为\(300nm\)的光照射锌的表面。

\((\)普朗克常量\(h=6.63×10^{-34} J·s\)，\(1eV=1.6×10^{-19}J)\)

\((1)\)求光电子的最大初动能；

\((2)\)求遏止电压；

\((3)\)求锌的截止频率。

难度：中等

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7．如图所示，一光电管的阴极用极限波长\(λ_{0}\)的钠制成，用波长\(λ(λ < λ_{0})\)的紫外线照射阴极，光电管阳极\(A\)和阴极\(K\)之间的电势差为\(U\)时，饱和光电流的值为\(I\)求：\((\)普朗克常量为 \(h\)，电子电荷量为\(e\)，真空中的光速为\(c)\)

\((1)\)每秒钟内由\(K\)极发射的光电子数目；
\((2)\)从阴极发射的电子的动能；
\((3)\)电子到达\(A\)极时的动能。

难度：难

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8．
紫光在真空中的波长为\(4.5×10^{-7}\) \(m\)，问：
\((1)\)紫光光子的能量是多少？
\((2)\)用它照射极限频率为\(ν_{0}=4.62×10^{14}\) \(H\) \(z\)的金属钾能否产生光电效应？
\((3)\)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？\(( \)\(h\)\(=6.63×10^{-34}\) \(J⋅\) \(s\)\()\)

难度：中等

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9．
从\(1907\)年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量\(.\)他通过如图所示的实验装置探究某金属的遏止电压\(U_{c}\)与入射光频率\(ν\)之间的关系，作出\(U_{c}-ν\)的图象，由此算出普朗克常量\(h\)，并与普朗克根据黑体辐射测出的\(h\)相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性\(.\)图中频率\(ν_{0}\)、\(ν_{1}\)，遏止电压\(U_{c1}\)及电子的电荷量\(e\)均为已知，则：
\((1)\)该金属的截止频率为 ______ ；
\((2)\)普朗克常量\(h=\) ______ ；
\((3)\)频率为\(ν_{1}\)的光子的动量大小\(p=\) ______ ．

难度：难

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金属	钨	钙	钠	钾	铷
\(W_{0}(×10^{-19}J)\)	\(7.26\)	\(5.12\)	\(3.66\)	\(3.60\)	\(3.41\)