11-19年高考物理真题分专题汇编之101光电效应.pdf
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1、11-1911-19 年高考物理真题分专题汇编之年高考物理真题分专题汇编之 101101 光电效应光电效应【2019 年物理北京卷】光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6 次实验的结果。入射光子的组次能量/eV第一组第二组由表中数据得出的论断中不正确的是A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为 5.0 eV,相对光强越强,光电流越大【答案】B【解析】【详解】由爱因斯坦质能方程Ek hW0比较两次实验时的逸出功和光电流与光强
2、的关系解题由题表格中数据可知,两组实验所用的入射光的能量不同,由公式E h可知,两组实验中所用的入射光的频率不同,故A正确;由爱因斯坦质能方程Ek hW0可得:第一组实验:0.9 4.0W01,第二组实验:1234564.04.04.06.06.06.0弱中强弱中强相对光强/mA294360274055最大动能/eV0.90.90.92.92.92.9光电流大小逸出光电子的2.9 6.0W02,解得:W01W02 3.1eV,即两种材料的逸出功相同也即材料相同,故B 错误;由爱因斯坦质能方程Ek hW0可得:Ek(5.03.1)eV=1.9eV,故 C 正确;由题表格中数据可知,入射光能量相同
3、时,相对光越强,光电流越大,故D正确。7【2019 年物理江苏卷】在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长=6.410 m,每个激光脉10-2J求每个脉冲中的光子数目l0-34Js,光速冲的能量 E=1.5(已知普朗克常量 h=6.63c=3108m/s计算结果保留一位有效数字)【答案】光子能量【解析】【详解】每个光子的能量为E0 hv h数为:N hc,光子数目 n=Ec1016,代入数据得 n=5,每个激光脉冲的能量为E,所以每个脉冲中的光子个E,联立且代入数据解得:N 51016个。E01.20131.2013 年上海卷年上海卷2当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时A锌板带
4、负电B有正离子从锌板逸出D锌板会吸附空气中的正离子C有电子从锌板逸出答案:C解析:当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,有电子从锌板逸出,锌板带正电,选项 C 正确 ABD 错误。2.20142.2014 年物理上海卷年物理上海卷6.在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是()A光电效应是瞬时发生的B所有金属都存在极限颇率C光电流随着入射光增强而变大D入射光频率越大,光电子最大初动能越大【答案】C【解析】光具有波粒二象性,即既具有波动性又具有粒子性,光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的,不能积累,所以光电效应具有瞬时性,这与光的波动性矛盾,A 项错误;同理,因为光子
5、的能量不能积累,所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时,才会发生光电效应,B 项错误;光强增大时,光子数量和能量都增大,所以光电流会增大,这与波动性无关,C 项正确;一个光电子只能吸收一个光子,所以入射光的频率增大,光电子吸收的能量变大,所以最大初动能变大,D 项错误。3.20143.2014 年理综广东卷年理综广东卷18.在光电效应实验中,用频率为 的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是A增大入射光的强度,光电流增大B.减小入射光的强度,光电效应现象消失C.改变频率小于 的光照射,一定不发生光电效应D改变频率大于 的光照射,光电子的最大初动能变大【答案】AD【解析】用频率为
6、的光照射光电管阴极,发生光电效应,该用频率较小的光照射时,有可能发生光电效应,选项 C 错误;据hW逸12mv可知增加照射光频率,光电子最大初动能也增大,2故选项 D 正确;增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光电子数增加,则光电流将增大,故选项 A 正确;光电效应是否产生于照射光频率有关而与照射光强度无关,故选项B 错误。4.20174.2017 年新课标卷年新课标卷 19在光电效应试验中,分别用频率为va,vb的单色光 a、b 照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。学¥科网下列说法正确的是A若vaB若vaC若Ua
7、 vb,则一定有UaUb vb,则一定有Eka EkbUb,则一定有Eka EkbD若va vb,则一定有ha Eka hb Ekb答:BC解析:由爱因斯坦光电效应方程Ekm hW,由动能定理可得Ekm eU,所以当va vb时,UaUb,Eka Ekb。故 A 错误,B 正确;若UaUb,则一定有Eka Ekb,故 C 正确;由光电效应方程可得:金属的逸出功W ha Eka hb Ekb,D 错误。5.20175.2017 年北京卷年北京卷 182017 年年初,我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置,发出了波长在 100nm(1nm=10-9m)附近连续可调的世界上个最强的极紫外激光
8、脉冲,大连光源因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎。据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h 6.610A10答:B解析:一个处于极紫外波段的光子的能量为:E h2134Js,真空光速c 3108m/s)D1012JJB1018JC1015Jc=210-18J,由题意可知,光子的能量应比电离一个分子的能量稍大,因此数量级必须相同,故选项B 正确。6.20176.2017 年海南卷年海南卷 7三束单色光 1、2 和 3 的波长分别为 1、2和 3(123)。分别用
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