【优化方案】高中物理 第2章第一节知能优化训练 教科版选修3-5

用心 爱心 专心 1 1 图 2 1 4 单选 在演示光电效应的实验中 原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连 用弧光灯 照射锌板时 验电器的指针就张开一个角度 如图 2 1 4 所示 这时 A 锌板带正电 指针带负电 B 锌板带正电 指针带正电 C 锌板带负电 指针带正电 D 锌板带负电 指针带负电 解析 选 B 锌板原来不带电 验电器的指针发生了偏转 说明锌板在弧光灯的照射下发 生了光电效应 发生光电效应时 锌板向空气中发射电子 所以锌板带正电 验电器的指针 亦带正电 故选 B 项 2 单选 光电效应中 从同一金属逸出的电子动能的最大值 A 只跟入射光的频率有关 B 只跟入射光的强度有关 C 跟入射光的频率和强度都有关 D 除跟入射光的频率和强度有关外 还和光照时间有关 解析 选 A 根据光电效应的规律知 光电子的最大初动能Ek只取决于入射光的频率 故 A 选项正确 3 图 2 1 5 单选 如图 2 1 5 为一光电管电路 滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点 用光照 射光电管阴极 电表无偏转 要使电表指针偏转 可采取的措施有 A 加大照射光强度 B 换用波长短的光照射 C 将P向B滑动 D 将电源正负极对调 解析 选 B 由光电管电路图可知阴极 K 电势低 阳极 A 电势高 如果 K 极有电子飞出 则它受到的电场力必向左 即将向左加速 然而现在 G 中电表指针无偏转 说明没有发生光 电效应 这仅能说明照射光频率太低 这与光强 外加电压的大小及方向均无关 可见要使 指针发生偏转需增大照射光频率即缩短照射光的波长 4 用心 爱心 专心 2 图 2 1 6 太阳能光 电直接转换的基本原理是利用光电效应 将太阳辐射直接转换成电能 如图 2 1 6 所示是测定光电流的电路简图 光电管加正向电压 1 在图上标出电源和电流表的正 负极 2 入射光应照射在 极上 3 若电流表读数是 10 A 则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少 个 解析 由图可以看出 光电管的 B 极为阴极 所以光应照在 B 极上 要形成光电流 应 加正向电压 即电源左边是正极 右边是负极 电流表是上正下负 Q It 10 10 6 1 C 10 5 C 而n 所以含有 6 25 1013个光电子 Q e 答案 1 电源左边是正极 右边是负极 电流表是上正下负 2 B 3 6 25 1013 一 单项选择题 1 用绿光照射一个光电管能发生光电效应 欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大 下列方法中可行的是 A 增大光电管上的加速电压 B 增大绿光的强度 C 延长绿光的照射时间 D 改用强度较小的紫光照射 解析 选 D 增加最大初动能的方法只能从增加入射光的频率入手 与入射光的强度和照 射时间无关 所以选项 B C 错误 选项 D 正确 增大光电管上的加速电压只能增加光电流 不能增加光电子的最大初动能 所以选项 A 错误 2 关于光电管 下列说法正确的是 A 光电管能把电信号转变为光信号 B 光电管能把光信号转变为电信号 C 光电管能放大光信号 D 光电管工作时阳极电势低于阴极电势 解析 选 B 光电管只能将光信号转变成电信号 而不能放大光信号 光电管工作时 阳 极电势要高于阴极电势 才能保证电路中始终有光电流 3 图 2 1 7 太阳能光 电直接转换的基本原理是利用光电效应 将太阳辐射能直接转换成电能 如 图 2 1 7 所示是测定光电流的电路简图 给光电管加正向电压 则下列说法正确的是 A a端应接电源负极 B 增加电源电压 微安表读数将明显增加 C 增大入射光强度 微安表读数将明显增加 D 增大入射光频率 微安表读数将明显增加 解析 选 C 由题图可知 B 端为阴极 B 上会有光电子产生 因此正向电压应该a端接电 源的正极 所以选项 A 错误 当光电流未达到最大时 增加电源电压 光电流会增大 但当 用心 爱心 专心 3 光电流达到最大值后 再增加电源电压 光电流不会增加 所以选项 B 错误 光电流主要与 入射光的强度有关 增大入射光的强度 光电流会明显增加 所以选项 C 正确 D 错误 4 图 2 1 8 如图 2 1 8 所示是光电管使用原理图 下列说法不正确的是 A 该装置可实现光信号与电信号转变 B 如果灵敏电流计不显示读数 可能是因为入射光频率过低造成的 C 如果把电源反接 电流表示数肯定为零 D 如果断开电键 S 电流表示数不一定为零 解析 选 C 光电管的工作原理就是把光信号转变为电信号 该题图中电源为正向电源 阴极发射出光电子后在电场力作用下将向阳极 A 移动 如果灵敏电流计不显示示数 说明阴 极 K 未发射光电子 这就说明照射光频率太低 未达到极限频率的缘故 如果此图中电流表 显示示数 表明该金属发生了光电效应 有光电子打出 这时如果将电源反接 光电子的最 大初动能大于光电子从阴极移向阳极克服电场力所做的功时 灵敏电流计将仍有示数 所以 C 不正确 如果图中断开电键 S 若原来灵敏电流表示数不为零 则此时仍不为零 若原来 为零 则现在仍为零 5 在光电效应实验中 如果需要增大光电子到达阳极时的速度 可采用的方法是 A 增加光照时间 B 增大入射光的波长 C 增大入射光的强度 D 增大入射光的频率 解析 选 D 在正向电压一定的情况下 光电子到达阳极的速度应取决于光电子逸出金属 表面时的最大初动能 与入射光的强度和光照时间无关 所以选项 A C 错误 而最大初动 能与入射光的频率有关 频率越大 最大初动能越大 所以选项 B 错误 选项 D 正确 6 图 2 1 9 利用光电管研究光电效应的实验装置如图 2 1 9 所示 用频率为 1的可见光照射阴 极 K 电流表中有电流通过 则 A 用紫外光照射 电流表不一定有电流通过 B 用红外光照射 电流表中一定无电流通过 C 用频率为 1的可见光照射 K 当滑动变阻器的滑动触头移到a端 电流表中一定无 电流通过 D 用频率为 1的可见光照射 K 当滑动变阻器的滑动触头向b端滑动时 电流表示数 可能不变 解析 选 D 因紫外线的频率比可见光的频率高 所以用紫外线照射时 电流表中一定有 电流通过 故 A 错误 因不知阴极 K 的极限频率 所以用红外光照射时不一定发生光电效应 故 B 错误 即使UAK 0 电流表中也有电流 所以 C 错误 当滑动触头向b端滑动时 UAK增 大 阳极 A 吸收光电子的能力增强 光电流会增大 当所有光电子都到达阳极 A 时 电流达 到最大 即饱和电流 若在滑动前电流已经达到饱和电流 那么再增大UAK 光电流也不会增 大 所以 D 正确 用心 爱心 专心 4 二 双项选择题 7 当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时 发生了光电效应 这时发生的现象是 A 验电器内的金属箔带正电 B 有电子从锌板上飞出来 C 有正离子从锌板上飞出来 D 锌板吸收空气中的正离子 解析 选 AB 发生光电效应时有光电子逸出 锌板上将由于缺少电子而带正电 所以选 项 A B 正确 选项 C D 错误 8 图 2 1 10 光电效应实验的装置如图 2 1 10 所示 则下面说法中正确的是 A 用紫外光照射锌板 验电器指针会发生偏转 B 用绿色光照射锌板 验电器指针会发生偏转 C 锌板带的是负电荷 D 使验电器指针发生偏转的是正电荷 解析 选 AD 将擦得很亮的锌板连接验电器 用弧光灯照射锌板 弧光灯发出紫外线 验电器指针张开一个角度 说明锌板带了电 进一步研究表明锌板带正电 这说明在紫外光 的照射下 锌板中有一部分自由电子从表面飞出去 锌板中缺少电子 于是带正电 A D 选 项正确 绿光不能使锌板发生光电效应 9 三种不同的入射光A B C分别射在三种不同的金属a b c表面 均恰可使金属 逸出光电子 若入射光的波长 A B C 则 A 用入射光A照射金属b或c 金属b c均可发生光电效应现象 B 用入射光A B同时照射金属c 金属c可发生光电效应现象 C 用入射光C照射a或b 金属a b均可发生光电效应现象 D 用入射光B或C 照射金属a 均可使金属a发生光电效应现象 解析 选 CD 由于入射光的波长关系 A B C 可知 它们的频率关系是 A B b A 项正确 B 项错 光电管中电子向左流 因此回路电流顺时针 即电流表 G 中电 流从a流向b 故 C 项正确 D 项错 三 非选择题 用心 爱心 专心 5 11 如图 2 1 12 所示 一静电计与锌板相连 在A处用一弧光灯照射锌板 关灯后 指针保持一定偏角 图 2 1 12 1 现用一带负电的金属小球与锌板接触 则静电计指针偏角将 填 增大 减小 或 不变 2 使静电计指针回到零 再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板 静电计指针无偏 转 那么 若改用强度更大的红外线照射锌板 可观察到静电计指针 填 有 或 无 偏转 解析 1 锌板在紫外线照射下 发生光电效应现象 有光电子飞出 锌板带正电 将 一带负电的金属小球与锌板接触 将锌板上的正电荷中和一部分 锌板正电荷减少 则静电 计指针偏角将变小 注意 静电计与锌板带同种电荷 2 要发生光电效应现象 照射光的频率必须高于这种金属的极限频率 而与照射光的 强度无关 用黄光照射 静电计指针无偏转 即不能发生光电效应现象 当改用强度更大的 红外线照射时 因为红外线的频率比黄光的要低 所以用红外线照射更不能发生光电效应现 象 静电计指针无偏转 答案 1 减小 2 无 12 如图 2 1 13 所示为对光电管产生的光电子进行荷质比测定的原理图 两块平行 金属板间距离为d 其中N为锌板 受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子 开 关 S 闭合 电流表 A 有读数 若调节变阻器R 逐渐增大极板间的电压 A 表读数逐渐减小 当电压表示数为U时 A 表读数恰为零 断开 S