物理动量光电效应

1、（一）运动部分1.一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其xt -t的图象如图所示，则下列说法正确的是（）A质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB.质点做匀加速直线运动，加速度为0.5m/sC.质点在第1s内的平均速度0.75m/sD.质点在1s末速度为1.5m/s1.答案：D xt=v0+gt/2 所以 v0=0.5m/s g=1m/s22.如图所示，一小球从斜轨道的某高度处由静止滑下，然后沿竖直光滑轨道的内侧运动已知圆轨道的半径为R，忽略一切摩擦阻力,则以圆轨道最低点为零势能面，小球的初位置高度在多少时，在运动过程中能不脱离轨道？2.答案：H0.5R，或H2.5R时3.如

2、图所示，倾角为的斜面底端固定挡P，质量为m的小物块A与质量不计的木板B叠放在斜面上，A位于B的最上端且与P相距L.已知A与B，B与斜面的动摩擦因数分别为1,2，且1tan2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与挡板相撞没有机械能损失，将A,B同时由静止释放，求：（1）A,B释放时，物块A的加速度大小（2）若A与挡板不相撞，木板的最小长度L0（3）若木板长度为l，整个过程中木板运动的总路程3.（1）释放木板与物块A，它们一起下滑，以木板与物块A为研究对象，,设其加速度大小为a1，由牛顿第二定律有：mgsin-2mgcos=ma1解得：a1=gsin-2cos（2）在木板B与挡板未碰之前，A和B相对静

3、止，以相同的加速度一起向下做匀加速运动，木板B与挡板相碰后立即静止，A开始匀减速下滑，若物块A到达挡板时的速度恰好为0，此时木板长度即为最小长度l0，设木板与挡板相碰撞瞬间速度为v，则有：v2=2a1(L-L0)木板静止后，物块减速下滑时的加速度大小为a2由牛顿第二定律有：1mgcos-mgsin=ma2,解得：a2=1gcos-gsin由运动学公式：02-v2=-2a2l0联立以上各式可解得：l0=（sin-2cos）/（1-2）cos（3）分两种情况：若lL0，木板与挡板相撞后不反弹，物块A一直减速直到静止在木板上，古木板通过的路程为：s=L-l若L0l，木板与挡板相撞后，物块A在木板上减

4、速运动直至与挡板相撞，由于碰撞过程中没有机械能损失，A将以碰前速率返回，并带动木板一起随物块向上减速，当它们的速度减为零后，再重复上述过程，直到物块A停在挡板处。物块与木耙间由于摩擦产生的热量Q1=1mgcosl木板与斜面间由于摩擦产生的热量Q2=2mgcoss4.一竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为3kg的B固定在一起，质量为1kg的物体A放于B上，现在A和B正在一起竖直向上运动。如图所示，当A，B分离后，A上升0.2m到达最高点，此时B速度方向向下，弹簧为原长，则从AB分离起至A到达最高点的这一过程中，弹簧的弹力对B额冲量大小以及弹簧的弹力对B做的功（）A 1.2NS B 6N

5、S C 0 J D 4 J4. BC 自分离时至A达到最高点位移0.2m,易得此时间段时长t2=0.1s，分离时VA=VB=1m/sA和B分离时弹簧原长，A达到最高点时弹簧依旧是原长，则B在次时间段内的运动过程是对称的，则对于B，有：重力做功为0，动能变化量为0，即弹簧做功为0B的速度该变量为2m/s，则I=6NS（二）波粒二象性1.如图所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极（阳极），当AK之间加直流电压U=30KV时，电子初加速打在对阴极为上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量。试求：（1）电子到达对阴极的速度是多大？（2）由对阴极发出的

6、伦琴射线的最短波长是多大？（3）若AK间的电流为10mA那么每秒钟从对阴极归多能辐射出多少个伦琴射线光子（电子电量e=1.610 19C，质量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（个）2在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（）A光的折射现象、偏振现象B光的反射现象、干涉现象C光的衍射现象、色散现象D光电效应现象、康普顿效应2.答案 D 粒子性：光电效应现象 康普顿效应；波动性：干涉 衍射 偏振 色散其中，折射

7、和反射网上怎么说的都有，也不做太大要求，3.紫外线光子的动量为hvc，一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后（） A仍然静止 B沿着光子原来运动的方向运动C沿光子运动相反方向运动D可能向任何方向运动3.B 解析：由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向相同。4.如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线。（h=6.631034Js，电子电 荷量e=1.61019C）（1）如高压电源的电压为20kV，求X射线的最短波长； （2）如此时电流表读数为5mA，1s内产生51013个平均波长为1.01010m的光子，求伦琴射线管的工作效率。4.（1）X射线管阴极

8、上产生的热电子在20kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短。由W=Ue=hv=hc/ 得=hc/Ue=6.6310-34310821041.610-19m=6.21011m （2）高压电源的电功率P1=UI=100W每秒产生X光子的能量P2=nhc/=0.1W效率为=P2P1=0.1%5.2016全国卷，35(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( ) A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大 B.入射光的频率变高，饱和光电流变大 C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D.保持入射光的光强不

9、变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E.遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 5. 答案 ACE 解析 在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据EkmhW可知，对于同一光电管，逸出功W不变，当频率变高，最大初动能Ekm变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误；由EkmeUc和EkmhW，得hWeUc，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因此E正确。 6.图4是某金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，

10、可知该金属的逸出功为_.若入射光的频率为20，则产生的光电子最大初动能为_.(已知普朗克常量为h)6.答案 h0 h0 解析 从图象上可知，逸出功W0h0.根据光电效应方程，EkhW0hh0.若入射光的频率为20，则产生的光电子的最大初动能为h0. 7.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( ) A光电效应现象揭示了光的粒子性 B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 7.答案 AB 解析 光电效应说明光的粒子性，所以A项正确；热中子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性

11、，即说明中子具有波动性，所以B项正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C错误；根据德布罗意波长公式hp，p22mEk，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波长较短，所以D项错误 8.如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验( ) A只能证明光具有波动性 B只能证明光具有粒子性 C只能证明光能够发生衍射 D证明光具有波粒二象性 8.解析：弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性

12、，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确 答案：D 9.原子从一个高能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n2能级上的电子跃迁到n1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为EnAn2，式中n1,2,3，表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是 ( ) A.316 A B716A C.1116A D1316A 9. 解析 先计算铬原子的n2能级上的电子跃迁

13、到n1能级上时应释放的能量：EE2E1A4A34A。n4能级上的电子要电离所需的能量E4116A，则n4能级上的电子得到E的能量后，首先需要能量使之电离，然后多余的能量以动能的形式存在，所以EkEE41116A，选项C正确。10.图甲所示为氢原子的能级，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，则谱线b可能是氢原子_时的辐射光。 A从n5的能级跃迁到n3的能级 B从n4的能级跃迁到n3的能级 C从n5的能级跃迁到n2的能级 D从n3的能级跃迁到n2的能级 10.解析 谱线a是氢原子从n4的能级跃迁到n2的能级时的辐射光，波长大于谱线b的，所以a光的光子频率小

14、于b光的光子频率，所以b光的光子能量大于n4和n2的能级差。n3和n2的能级差、n4和n3的能级差、n5和n3的能级差都小于n4和n2的能级差。n5和n2的能级差大于n4和n2的能级差。故A、B、D错误，C正确。 11.根据玻尔假设，若规定无穷远处的能量为0,则量子数为n的氢原子的能量EnE1n2，E1为基态的能量，经计算为13.6eV，现规定氢原子处于基态时的能量为0，则,( ) A量子数n2时能级的能量为0 B量子数n3时能级的能量为8E19 C若要使氢原子从基态跃迁到第4能级，则需要吸收的光子能量,为15E116D若采用能量为9E110的高速电子轰击而跃迁到激发态，这些氢原子从激发态向低

15、能级跃迁的过程中可释放出10种不同频率的光子 11. BC 解析 若规定无穷远处的能量为0，则量子数为n2时的能量为E213.622 eV3.4eV，若氢原子处于基态时的能量为0，则量子数n2时能级的能量为10.2eV，选项A错误；量子数n3时能级的能量为E132E18E19，选项B正确；若要使氢原子从基态跃迁到第4能级，则需要吸收的光子能量为E142E115E115，选项C正确；采用能量为9E110的高速电子轰击而跃迁到激发态，根据EmEnh，氢原子获得能量跃迁到n3激发态，则这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中可释放出3种不同频率的光子，故D错误。 12.如图所示,在阴极射线管正上方平行

16、放一根通有强电流的长直导线,则阴极射线将 ( ) A.向纸内偏转 B.向纸外偏转 C.向下偏转 D.向上偏转 12.【解析】选D。由安培定则可以判断阴极射线所在处的磁场方向垂直纸面向外,电子从负极射出向右运动,由左手定则可判定阴极射线(电子)向上偏转。 13.太阳光的光谱中有许多暗线,它们对应着某些元素的特征谱线,产生这些暗线是由于 ( ) A.太阳表面大气层中缺少相应的元素 B.太阳内部缺少相应的元素 C.太阳表面大气层中存在着相应的元素 D.地球大气层中存在着相应的元素 13.【解析】选C。吸收光谱的暗线是连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的。太阳光的吸收光谱,是当太阳内部发出的强光经较低温度的太阳大气层时,某些波长的光被太阳大气层含有的元素吸收而产生的,故C正确,A、B、D错。 巴耳末公式为1=R122-1n2。R为里德伯