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    精英家教网研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0=2.25eV，现用光子能量为10.75eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位置，使光电流刚好为零．求：
    （1）电压表的示数是多少？
    （2）若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K每秒内逸出的光电子数如何变化？到达阳极的光电子动能为多大？
    （3）若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子动能为多大？
    分析：（1）根据光电效应方程求出光电子的最大初动能，通过动能定理求出反向电压的大小，从而得出电压表的示数．
    （2）光强不变，结合频率的变化求出每秒入射的光子数的变化，从而得出逸出的光电子数的变化．根据光电效应方程，结合动能定理求出到达阳极的光电子动能．
    （3）将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，根据动能定理求出到达阳极的光电子的动能．
    解答：解：（1）由光电效应方程Ek=hν-W0
    得光电子最大初动能Ek=8.50 eV
    光电管两端加有反向电压，光电子由K向A做减速运动．
    由动能定理-eU=EkA-Ek
    因EkA=0，则U=
    Ek
    e
    =8.50 V．
    （2）设光的强度为nhν，光强不变，频率增大一倍，则每秒入射的光子数n减为原来的一半，阴极K每秒内逸出的光电子数也减为原来的一半，
    由光电效应方程得光电子的最大初动能
    Ek′=hν′-W0=2hν-W0=19.25 eV
    电子由阴极向阳极做减速运动．
    由动能定理-eU=EkA′-Ek′，得EkA′=10.75 eV．
    （3）若将电源的正负极对调，光电管上加有正向电压，光电子从阴极向阳极做加速运动，由动能定量eU=EkA″-Ek，
    得EkA″=17.00 eV．
    答：（1）电压表的示数是8.50V．
    （2）阴极K每秒内逸出的光电子数减为原来的一半，到达阳极的光电子动能为10.75eV．
    （3）到达阳极的光电子动能为17.00eV．
    点评：解决本题的关键掌握光电效应方程，结合动能定理进行求解．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分

    A．(选修模块3—3)(12分)

    某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

    （1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 

    A．该密闭气体分子间的作用力增大

    B．该密闭气体组成的系统熵增加

    C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

    D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

    （2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为   ▲    ；

    （3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了   0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲  J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

    B．(选修模块3—4) (12分)

    （1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是 ▲ 

    A．赫兹预言了电磁波的存在

    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

    C．光的衍射现象能说明光具有粒子性

    D．光的偏振说明光波是横波

    （2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是  ▲ 

    A．v1>v2>v3                                     B．v1>v3>v2    C．v1<v2<v3   D．v2>v1>v3

    （3）(5分) 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

    C．(选修模块3—5)(12分)

    （1） (3分)下列说法正确的是  ▲   ．

    A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

    B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

    C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量

    D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小

    （2）(4分) 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)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图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A为阴极，K为阳级。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10.5eV的光照射阴极A，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，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

    A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

    B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

    C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

    D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

    （3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2010年江苏省扬州中学高三第四次模拟考试物理试题 题型：计算题

    【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分
    A．(选修模块3—3)(12分)
    某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

    （1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 
    A．该密闭气体分子间的作用力增大
    B．该密闭气体组成的系统熵增加
    C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
    D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
    （2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为    ▲   ；
    （3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了    0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲ (填“升高”或“降低”)。
    B．(选修模块3—4) (12分)
    （1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是  ▲ 
    A．赫兹预言了电磁波的存在
    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象
    C．光的衍射现象能说明光具有粒子性
    D．光的偏振说明光波是横波
    （2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是  ▲ 

    A．v1>v2>v3                                    B．v1>v3> v2    C．v1<v2<v3   D．v2> v1>v3
    （3）(5分)如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

    C．(选修模块3—5) (12分)
    （1） (3分)下列说法正确的是  ▲  ．
    A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性
    B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径
    C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量
    D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小
    （2）(4分) 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)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图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A为阴极，K为阳级。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10.5eV的光照射阴极A，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，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

    A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV
    B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零
    C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大
    D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零
    （3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

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    科目：高中物理 来源：2010年江苏省高三第四次模拟考试物理试题 题型：计算题

    【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分

    A．(选修模块3—3)(12分)

    某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

    （1）(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 

    A．该密闭气体分子间的作用力增大

    B．该密闭气体组成的系统熵增加

    C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

    D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

    （2）(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为    ▲    ；

    （3）(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了    0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲  J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

    B．(选修模块3—4) (12分)

    （1）(3分) 下列关于光和波的说法中，正确的是  ▲ 

    A．赫兹预言了电磁波的存在

    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

    C．光的衍射现象能说明光具有粒子性

    D．光的偏振说明光波是横波

    （2）(4分) 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是  ▲ 

    A．v1>v2>v3                                      B．v1>v3> v2    C．v1<v2<v3    D．v2> v1>v3

    （3）(5分) 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

    C．(选修模块3—5) (12分)

    （1） (3分)下列说法正确的是  ▲   ．

    A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

    B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

    C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量

    D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小

    （2）(4分) 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)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图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A为阴极，K为阳级。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10.5eV的光照射阴极A，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，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

    A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

    B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

    C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

    D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

    （3） (5分) 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    【选做题】请从A、B和C三小题中选定两题作答，如都作答则按B、C两题评分

    A．(选修模块3—3)

    某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。

    （1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是  ▲ 

    A．该密闭气体分子间的作用力增大

    B．该密闭气体组成的系统熵增加

    C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的

    D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

    （2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为    ▲    ；

    （3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了    0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了  ▲  J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度  ▲  (填“升高”或“降低”)。

    B．(选修模块3—4)

    （1） 下列关于光和波的说法中，正确的是  ▲ 

    A．赫兹预言了电磁波的存在

    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

    C．光的衍射现象能说明光具有粒子性

    D．光的偏振说明光波是横波

    （2） 三种透明介质叠放在一起，且相互平行，一束光在Ⅰ和Ⅱ两介质的界面上发生了全反射后，射向Ⅱ和Ⅲ两介质界面，发生折射如图所示，设光在这三种介质中的速率v1、v2、v3，则它们的大小关系是  ▲ 

    A．v1>v2>v3                B．v1>v3> v2    C．v1<v2<v3    D．v2> v1>v3

    （3） 如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

    C．(选修模块3—5)

    （1） 下列说法正确的是  ▲   ．

    A．康普顿效应和电子的衍射现象说明粒子的波动性

    B．α粒子散射实验可以用来估算原子核半径

    C．核子结合成原子核时一定有质量亏损，释放出能量

    D．氢原子辐射出一个光子后能量减小，核外电子的运动加速度减小

    （2） 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)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图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A为阴极，K为阳级。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10.5eV的光照射阴极A，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，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是  ▲ 

    A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5eV

    B. 若增大入射光的强度，电流计的读数不为零

    C. 若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大

    D. 若用光子能量为9.5eV的光照射阴极A，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零

    （3） 静止的镭核发生衰变，释放出的粒子的动能为E0 ,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求衰变后新核的动能和衰变过程中总的质量亏损。

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    科目：高中物理 来源：江苏省淮阴中学、海门中学、天一中学2011-2012学年高三三校联考物理试题 题型：简答题

     【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答。若三题都做，则按A、B两题评分。

    A．（选修模块3－3）（12分）

    1．下列说法中正确的是（      ）

    A．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体

    B．一定质量气体压强不变温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量

    C．因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动

    D．液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层的分子分布比液体内部紧密

    2．将1ml的纯油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均匀溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，让其自然滴出，共200滴，则每滴油酸酒精溶液的体积为______ml。现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2，则估算油酸分子的直径是_________m（保留一位有效数字）。

    3．如图所示，一直立汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁导热良好，开始时活塞被螺栓K固定。现打开螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g。

    （1）求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强p；

    （2）设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

     

    B．（选修模块3－4）（12分）

    （1）下列说法中正确的是（      ）

    A．眼睛直接观察全息照片不能看到立体图象

    B．电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象

    C．驱动力频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。

    D．在测定单摆周期时，为减小实验误差，最好在小球经过最高点时开始计时

    （2）相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。

    （3）如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。

     

    C．（选修模块3－5）（12分）

    （1）下列说法正确的是（      ）

    A．电子的衍射现象说明实物粒子的波动性

    B．235U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

    C．原子核内部某个质子转变为中子时，放出β射线

    D．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增加，电势能减小

    （2）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）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图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为阳级。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10.5eV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，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。

    （3）一个静止的，放出一个速度为v1的粒子，同时产生一个新核，并释放出频率为的γ光子。写出该核反应方程式，求出这个核反应中产生的新核的速度v2。（不计光子的动量）

     

     

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