在光电效应实验中某同学用同一光电管 100字作文
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第一篇:《江苏省2015届高三物理第六次联考试题(选修3-5)》
江 苏 大 联 考
2015届高三联考·物理试卷
考生注意:
1.本试卷共100分。考试时间90分钟。
2.答题前,考生务必将密封线内的项目填写清楚。
3.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。
4.交卷时,可根据需要在加注“”标志的夹缝处进行裁剪。
5.本试卷主要考试内容:选修3-5。
第Ⅰ卷 (选择题 共32分)
一、不定项选择题(共8小题,每小题4分,共32分。)
1.下列有关射线的说法中正确的是
A.因为β射线的穿透能力比较强,所以可以用β射线来检测金属板的厚度
B.因为γ射线的电离本领较强,所以其通过气体时很容易把气体分子中的电子剥离 C.α、β射线在磁场中均能发生偏转,而γ射线在磁场中不发生偏转
D.α、β射线对身体有坏处,γ射线对身体有好处
2.关于光电效应,下列说法正确的是
A.极限频率越大的金属材料逸出功越大
B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
C.无论光强多强,只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应
D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
3.在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是
A.汤姆逊通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
C.由波尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
D.一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线
4.氢原子的部分能级如图所示,大量处于n=2激发态的氢原子从一束单一频率的光中吸收了能量后,跃迁到某较高激发态,再向低能级跃迁时,可以发出10种不同频率的光子,则下列说法中正确的是
A.跃迁到的高激发态n=10
B.从n=5跃迁到n=1产生的光子能量最大
C.从n=5跃迁到n=4产生的光子能量最小
D.从n=5跃迁到n=3产生的光子能量大于从n=3跃迁到n=2产生的光子能量
5.质量分别为ma、mb、mc的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个质量都为M的静止小球相碰后,a球被反向弹回,b球与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,c球碰后静止,则下列说法正确的是
A.ma一定小于M
B.mc一定等于M
C.b球与质量为M的球组成的系统碰撞过程机械能可能守恒
D.c球与质量为M的球组成的系统碰撞过程损失的动能最大
6.钴60Co)是金属元素钴的放射性同位素之一,其半衰期为5.27年。它会通过β衰变放出能量高达315 keV的高速电子衰变为镍60,同时会放出两束γ射线,其能量分别为1.17 MeV及1.33 MeV。钴60的应用非常广泛,几乎遍及各行各业。在农业上,常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等;在工业上,常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等;在医学上,常用于癌和肿瘤的放射治疗。关于钴60,下列说法正确的是
A.衰变方程为CoNie
B.钴60衰变过程中不会有质量亏损
C.钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收
D.10 g钴60经过15.81年还剩下1.25 g钴60
7.随着现代科学的发展,大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识,下列有关原子、原子核的叙述正确的是
A.卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
B.天然放射现象表明原子核内部有电子
C.在所有核反应中,质量数和电荷数均守恒
D.重核的裂变和轻核的聚变都会有质量亏损,都会产生巨大的能量
8.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。则可判断出
A.三种光中,甲光的频率最大
B.乙光的波长等于甲光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
第Ⅱ卷 (非选择题 共68分)
二、填空题(5小题,共32分)
9.(6分)在光滑水平面上,质量为2m的滑块A以速度v碰撞质量为m的静止滑块B,碰撞后A、B的速度方向相同,它们的总动量为 ,若滑块B获得的速度为v0,则碰撞后滑块A的速度为 。
10.(6分)在核反应n+XHHe+ΔE过程中,X是未知核。由核反应知识可以确定X核为 。若n、X核H和He的静止质量分别为m1、mX、m3和m4,则ΔE的值为 (光速用c表示)。
11.(6分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子。该核反应方程
为 。若碳11的半衰期τ为20 min,1 g碳11经2.0 h剩余碳11的质量为 g。(结果保留两位有效数字)
12.(6分)用α粒子轰击铝核Al),产生磷核P)和X粒子,磷核P)具有放射性,它衰变后变成硅核Si)和Y粒子,则X粒子是 ,Y粒子是 。
13.(8分)如图所示,在倾角为θ的斜面上,有一个质量是m的小滑块沿斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零后又下滑,经过时间t2,回到斜面底端。滑块在运动过程中,受到的摩擦力大小始终是Ff,在整个运动过程中,摩擦力对滑块的总冲量大小为 ,方向是 ;合力对滑块的总冲量大小为 ,方向是 。
三、计算题(4小题,每小题9分,共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。)
14.(9分)起跳摸高是学生常进行的一项活动。某中学生身高为1.70 m,质量为60 kg。他站立举臂,手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.30 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.3 s,不计空气阻力,g取10 m/s。求:
(1)他跳起刚离地时的速度大小。
(2)上跳过程中,他对地面平均压力的大小。
15.(9分)如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。质量是小球的2倍的物块B,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块B与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,由静止开始释放小球,运动到最低点时与物块发生弹性正碰。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g。求
: 2
(1)碰撞后小球A的速度大小。
(2)物块B在水平面上滑行的时间t。
16.(9分)如图所示,一质量m1=0.6 kg的小车静止在光滑的水平面上,现有一质量m2=0.3 kg的物块,以水平向右的速度v0=6 m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10 m/s。求:
(1)物块与小车的共同速度v。
(2)物块在车面上滑行的时间t。
(3)从物块滑上小车到与小车保持相对静止的这个运动过程中,产生的内能E。
2在光电效应实验中某同学用同一光电管
雷锋17.(9分)如图所示,质量为M的小车在光滑的水平面上以速度v0向右做匀速直线运动,一个质量为m的小球从高h处自由下落,与小车碰撞后反弹上升的高度仍为h。设M≫m,发生碰撞时弹力FN≫mg,小球与车之间的动摩擦因关于幸福的作文数为μ,求
:
(1)小球弹起时的竖直速度。
(2)小球弹起时的水平速度。
2015届高三联考·物理试卷
参 考 答 案
1.C 解析:α射线的电离本领比较强,可以用α射线使气体带电,γ射线的穿透本领比较强,α、β都带电,所以在磁场中能发生偏转,γ射线不带电,所以在磁场中不发生偏转,所有射线对健康的身体都有坏处,选项C正确。
2.AC 解析:逸出功W=hν0,所以极限频率越大的金属材料逸出功越大,无论光强多强,只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应,入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越少,选项A、C正确。
-193.C 解析:密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10 C,选项A错误;原子核所
含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量,选项B错误;由波尔理论知道氢原子从激发运动会英语态跃迁到基态时会放出光子,选项C正确;一个原子核在一次衰变中不可能同时放出α、β和γ三种射线,选项D错误。
4.BC 解析:能发出10种不同频率的光子的最高激发态n=5,由公式hν=Em-En可知从n=5跃迁到n=1产生的光子能量最大,从n=5跃迁到n=4产生的光子能量最小,选项B、C正确。 5.A 解析:由公式v1'=v1可知,如果碰后a球被反向弹回,则有M>ma,c球与质量为M的小球碰撞过程如果机械能不守恒,则mc不一定等于M,mb与M发生完全非弹性碰撞,机械能不守恒,选项A正确。
6.D 解析:根据质量数守恒及电荷数守恒,可判断选项A错误;所有衰变都会有质量亏损,选项B错误;钴60半衰期太长,且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大,不能作为药品的示踪原子,选项C错误;10 g钴60经过15.81年,即经历3个半衰期,所以还剩下1.25 g钴60,选项D正确。在光电效应实验中某同学用同一光电管
7.CD 解析:卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子应该具有核式结构,选项A错误;天然放射现象放射出的β射线是高速运动的电子流,是由原子核中的中子变成质子后产生的,选项B错误;在所有核反应中,质量数和电荷数均守恒,选项C正确;重核的裂变和轻核的聚变都会有质量亏损,都会产生巨大的能量,选项D正确。
8.B 解析:由图可知,甲、乙两光对应的反向截止电压均为Uc2,由爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W逸及eUc=Ekm可知甲、乙两光频率相同,且均小于丙光频率,选项A错误、B正确;截止频率由光电管决定,选项C错误;甲光频率小,则甲光对应光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能,选项D错误。
9.2mv (3分) v-v0 (3分)
210Li (3分) (m1+mX-m3-m4)c (3分)
141111.7NH→6 CHe (3分) 0.016 (3分)
12.中子 (3分) 正电子 (3分)
13.Ff(t2-t1) 沿斜面向上 mgsin θ(t1+t2)+Ff(t1-t2) 沿斜面向下 (每空2分) 14.解:(1)跳起后重心升高h=2.30 m-2.10 m=0.20 m (1分)
第二篇:《光电效应习题(有答案)》
黑体辐射和能量子的理解
一、基础知识
1、能量子
(1)倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子.
(2)能量子的大小:ε=hν,其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量.h=6.63×10 2、光子说:
(1)定义:爱因斯坦提出的大胆假设。内容是:空间传播的光的能量是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子.光子的能量为ε=hν,其中h是普朗克常量,其值为6.63×10-34-34 J·s. J·s.
二、练习
1、下列可以被电场加速的是 ( B )
A.光子 B.光电子 C.X射线 D.无线电波
2、关于光的本性,下列说法中不正确的是( B )
A.光电效应反映光的粒子性
B.光子的能量由光的强度所决定
C.光子的能量与光的频率成正比
D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子
对光电效应实验的理解
一、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)
1、常见电路(如图所示)
2、两条线索
(1)通过频率分析:光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大.
(2)通过光的强度分析:入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大.
3、遏止电压与截止频率
(1)遏止电压:使光电流减小到零的反向电压Uc.
(2)(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率.
(3)逸出功:电子从金属中逸出所需做功的最小值,叫做该金属的逸出功.
二、练习
1、如图所示,当开关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.合上开关,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.
答案 (1)0.6 eV (2)1.9 eV
解析 设用光子能量为2.5 eV的光照射时,光电子的最大初动能为Ekm,阴极材料逸出功为W0
当反向电压达到U0=0.60 V以后,具有最大初动能的光电子达不到阳极,因此eU0=Ekm
由光电效应方程知Ekm=hν-W0
由以上二式得Ekm=0.6 eV,W0=1.9 eV.
2、如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴
极K上时,电路中有光电流,则(说明:右侧为正极) (
)
A.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路中一定没
有光电流
B.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时,电路中一定有
光电流
C.增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大
D.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生
答案 B
c解析 用波长为λ0的光照射阴极K,电路中有光电流,说明入射光的频率νλ0在光电效应实验中某同学用同一光电管
c属的极限频率,换用波长为λ1的光照射阴极K,因为λ1>λ0,根据νλ1λ
的光的频率不一定大于金属的极限频率,因此不一定能发生光电效应现象,A错误;同理可以判断,B正确;光电流的大小与入射光的强度有关,在一定频率与强度的光照射下,光电流与电压之间的关系为:开始时,光电流随电压U的增加而增大,当U增大到一定程度时,光电流达到饱和值,这时即使再增大U,在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动,光电流也就不会再增加,即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流,增大电源电压,若光电流达到饱和值,则光电流也不会增大,C错误;将电源极性反接,若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功,电路中仍有光电流产生,D错误.
3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应( AC )
A. A光的频率大于B光的频率
B. B光的频率大于A光的频率
C. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b
D. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a
4、 如图所示,当电键K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K,调节滑线变阻器,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。由此可知阴极材料的逸出功为( A)
A.1.9 eV B.0.6 eV
C.2.5 eV D.3.1 eV
5、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要
成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器.他们的发明利用了
爱因斯坦的光电效应原理.如图3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
现代诗歌网为阳极.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10.5 eV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
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