光电效应经典例题解析

1、例题精选【典型例题1】已知LC振荡电路中电容器极板1上的电量随时间变化曲线如图所示，则：(A) a、c两时刻电路中电流最大，方向相同(B) a、c两时刻电路中电流最大，方向相反(C) b、d两时刻电路中电流最大，方向相同(D) b、d两时刻电路中电流最大，方向相反分析与解：应理解LC振荡电路电磁振荡时，电容两板电量最多时，是两板间电压最高，板间电场能最大的时刻，在放电结束(两极电量为零时)瞬间是线圈中电流最大，磁场能最大的时刻，b时刻是将要反向充电时刻，d时刻是将要正向充电时刻，因此选项D是正确的，在解题时不妨在电路上画出a时刻1极板带正电情况以帮助分析放电、充电的振荡电流方向情况.【典型例题

2、2】要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是：(A)自感系数L和电容C都增大一倍.(B)自感系数L和电容C都减小一半.(C)自感系数L增大一倍，而电容C减小一半.(D)自感系数L减小一倍，而电容C增大一倍.分析与解：由于LC振荡电路频率一般较高，周期很短，用周期多少秒很不方便，因此在LC振荡电路中通常用频率公式而不象单摆振动用周期公式，这是应当注意区别的，此题问周期，则可将2其位改写成丁=2冗亚元进行讨论就方便了，显然正确答案应为a.【典型例题3】设4、4是两种单色可见光1.2在真空中的波长，若人,则这两种单色光相比(A)单色光频率较小(B)玻璃对单色光1折射率较大(C)在玻璃中，单色光

3、1的传播速度较大(D)单色光1的能量较大分析与解：A=-应掌握电磁波(光波)频率、波速、波长关系：I(真空中)，由题意及此式，可判断出M匕，即单色光1频率较小.媒质折射率随频率增大而增大，因此说法B错误，值得注CCn=-v-意的是光进入媒质后频率不变(颜色不变)但波速改变，由y知以，即频率越高，折射率越大、波速越小，说法c正确，光子能量E=hv,单色光i频率低，能量较小，因此说法D错误，此题正确答案应为A、C.【典型例题4】关于光谱，下面说法中正确的是(A)炽热的液体发射连续光谱(B)太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素(C)明线光谱和暗线光谱都可用于对物质成分进行分析(D)发射

4、光谱一定是连续光谱分析与解：显然，这是一个考查对光谱知识了解情况的问题，考生在复习时，应知道的基本物理常识要重视，不能以为简单就可以不认真复习掌握了.正确答案应为A、C.【典型例题5】用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应(A)改用红光照射(B)增大绿光强度(C)增大光电管上的加速电压(D)改用紫光照射分析与解：此题也只是考查了光电效应实验中的实验规律及光子论解释，显然要增大光电子初动能，只能增大入射光子的频率，正确答案应为D.【典型例题6】使金属钠产生光电效应的光的最长波长是5000埃，因此，金属钠的逸出功/=J,现在用频率在3s0乂1/Hz到7-50

5、乂10"Hz范围内的光照射钠，那么，使钠产生光电效应的频率范围是从Hz到Hz.(普朗克恒量"SWxIOjs).分析与解：W=hvu=h-按照光子论对光电效应的解释，逸出功等于截止频率光子的能量，即聚功由题给条件，可求出物=3S8x13"j,在给出频率范围中，只有大于截止频率的光，才能使金%二£=6.00乂1伊属钠产生光电效应，因工Hz,故能使金属钠产生光电效应的频率范围为6.00*1伊Hz到750*10“Hz,题目难度虽不大，但要求准确理解光电效应的有关知识，特别是应注意募指数运算问题不要出错.【典型例题7】玻尔在他提出的原子模型中所做的假设有(A)原子

6、处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量.(B)原子的不同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的.(C)电子从一个轨道跃迁到另一轨道时，辐射(或吸收)一定频率的光子.(D)电子跃迁时辐射的光子的频率等于电子绕核做圆周运动的频率.分析与解：本题检查学生是否知道玻尔模型的三个重要假设，正确答案为A、B、C.【典型例题8】政n203如Th(灶)经过一系列。和口衰变,变成以Pb(铅)(A)铅核比社核少8个质子(B)铅核比社核少16个中子(C)共经过4次衰变和6次衰变(D)共经过6次衰变和4次衰变分析与解：应掌握原子核符号脚标意义，以及衰变时

7、根据电量与质量守恒列出关系式，在多次衰变时，A、B、D.可设经历x次口衰变与y次。衰变，再列式就容易解答了，此题答案应为【典型例题9】在卢瑟福的口粒子散射实验中，有极少数口粒子发生大角度偏转，其原因(A)原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上(B)正电荷在原子中是均匀分布的(C)原子中存在着带负电的电子(D)原子只能处于一系列不连续的能量状态中分析与解：c粒子散射实验是建立“原子核式结构”理论的重要实验，极少数a粒子发生大角度偏转,说明。粒子受到很大的库仑斥力，极“少数”意味着。粒子接近核的机会很少，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的粒子上.选项A正确.【典型例题10】右图

8、中给出氢原子最低的四个能级.氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光子的频率最多有种，其中最小的频率等于赫.(保留两个数字)*匚(子供14-_-0,jL分析与解：氢原子中电子根据吸收光子能量不同，可以跃迁至任一较高能级，当氢原子处于较高能级时，也可能因释放光子能量不同，跃迁至不同较低能级，因而在题给四个较低能级间跃迁时，存在多种可能性.可以从最高能级逐级向下考虑：当丹=4时，有4-3、4-2、4-1三种可能性；当3时，有3-2、3一1二种可能性；当"二2时，只有2-1一种可能性.故有释放六种频率光子可能性.其中频率最小的光子相应能量也最小，即从r=4跃迁至”3.由公式&一&

9、=加可求出最小频率为1.6x10孤心【典型例题11】235235裂变反应是目前核能利用中常用的反应.以原子核92U为燃料的反应堆中，当92U俘获个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式，其中一种可表示为：23511的94可UU+On-54Xe+SSr+%n235.04391.0087138.917893.9154u为单位).已知lu反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位的质量对应的能量为93x10,MeM此裂变反应释放出的能量是MeV.分析与解：重核裂变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，相应的质量亏损对应释放的能量.应先计算质量亏损：235,0439,0087-(138.

10、9178+93.9154+3x10087)=0.1933(u)由题给lu的质量对应的能量为gXlOMeV可得：|H'MeVL；：il"MeV【典型例题12】一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图i所示，i代表入射角，则：(A)当i450时会发生全反射现象(B)无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45。(C)欲使折射角r=30。，应以r=45*的角度入射(D)当入射角L&泣馆4时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直分析与解：此题综合检查了反射定律、折射定律、全反射现象等知识，难度不很大，但要求准确掌握有smjn关知识，全反射发生条件是从媒质射向空气，因此说法a错

11、误.根据折射定律：dnr有sinrsinz.zsin90°sinr=sinr<=他42,入射角最大不超过90。，因此，V22,即折射角不会时45。1sinr=-超过45。，所以b是正确的.当i=45"时，722,故=30*,说法c亦正确.为了分析说法D是否正确，应先画图分析一下，在图2中可以看出，如果反射光线跟折射光-r，代入折射定律公式线恰好互相垂直，从几何关系可以得到i+二90。，所以j=90°SH1?n血一有:=.sinrsin(9O-j)因此，说法D正确，此题为多选题，正确答案为B.C、D.【典型例题13】为了观察门外的情况，有人在门上开了一个小圆孔

12、，线与门面垂直，如图所示.从圆柱体底面中心看出去，角称做视场角.已知该玻璃的折射率为n,圆柱体长为将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴可以看到门外入射光线与轴线间的最大夹l,底面半径为r,则视场角是A、C、arcsinarcsin-r+/B、nrarcsin.,arcsin,D、商户+i分析与解:根据题意作出如图所示的光路示意图，其中视场角边缘的两条光线射到玻璃的左表面上,经折射后到玻璃右表面的中轴线O处，即到达眼睛所在处.图中角i即为视场角.sini=n根据光的折射定律，I-_由几何关系知:arcsinnr因此sini=nsinB，得:i=本题的答案是B.【典型例题14】在双缝干涉实验中，以白

13、光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿色），这时A、只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B、红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D、屏上无任何光亮分析与解:现在一条缝只能透过红色，另一条缝只能因此任何双缝干涉条纹都不存在，但两对于平时学习只死记一些结论的考生,但如果学习时能够真正理解干涉现象干涉现象是两列波长相等的光叠加而产生的现象，透过绿色，这两束光的波长不相等，不能发生干涉现象,缝分别透过了红色和绿色，屏上仍然有

14、光亮.本题的正确答案是C.（本题考查对光的干涉现象及其产生的条件进行考查，解答此题会出现一些困难，因为课本上没有讲过这类问题.的产生条件，回答此题就不会有困难.【典型例题15】图1中AB表示一直立的平面镜，片只是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜，MN是屏，三者互相平行.屏MNk的ab表示一条竖直的缝（即a、b之间是透光的）.某人眼睛紧贴米尺上的小孔S（其位置见图），可通过平面镜看到米尺的一部分刻度.试在本题的图上用三角板作图求出可看到的部位，并在g月上把这部分涂以标志1Fl国I分析与解：在分析人眼在确定位置可看到范围时，通常可运用光路可逆原理，设想人眼处有一点光源，该点光源发出光束能照射

15、到的区间，也是能射入人眼光线的范围.本题中分析能观察到平面镜中尺子像的范围，有两种方法：一是作出尺子与障碍屏的像，考虑人眼处点光源发出光束能照射到镜中尺子的区间；二是作出人眼处点光源的像，考虑镜中人眼处点光源发出光束能照射到尺子的区间，分别如图2、图3所示，在作图时特别需要注意障碍屏缺口两端对光线的限制.【典型例题16】现有m=0.90kg的硝酸甘油（GH（NO）3）被密封于体积M=4.0*10-3帚的容器中，在某一时刻被引爆，瞬间发生激烈的化学反应，反应的产物全是氮、氧一等气体.假设：反应中每消耗1kg硝酸甘油释放能量L=6.00xl06J/kg；反应产生的全部混合气体温度升高1K所需能量0=1.00X103J/K;这些混合气体满足理想气体状态方程T（恒量），其中恒量C=240J/K.已知在反应前硝酸甘油的温度T0=300K.若设想在化学反应后容器尚未破裂，且反应释放的能量全部用于升高气体的温度.求器壁受到的压强.分析与解：化学反应完成后，硝酸甘油释放的总能量：W=m,U设反应后气体的温度为T,根据题意，有W=QT-T0）,器壁所受的压强：p=CT/V0.解以上三式并代入数据进行计算，得p=3.4x108Pa（本题是比较典型的“信息题”，题目中涉及到了硝酸