分别用λ和3λ4的单色光照射同一金属.发出的光电子的最大初动能之比为1:2．以h表示普朗克常量.c表示真空中的光速.则此金属板的逸出功是多大? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

分别用λ和

3λ

4

的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1：2．以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？

分析：根据光速、频率、波长之间的关系可知光子的能量为E=

hc

λ

，然后根据爱因斯坦光电效应方程，即可求解．

解答：解：设此金属的逸出功为W，根据光电效应方程得如下两式：
当用波长为λ的光照射时：Ek1=

hc

λ

-W ①
当用波长为34λ的光照射时：Ek2=

4hc

3λ

-W ②
又

Ek1

EK2

=

1

2

③
解①②③组成的方程组得：W=

2hc

3λ

．
故此金属板的逸出功是：W=

2hc

3λ

．

点评：本题比较简单，但是涉及物理量比较多，在应用公式的同时要理清物理量之间的关系，同时要熟练应用爱因斯坦光电效应方程．

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如图1所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m．

下面说法正确的是

（填写字母代号）
A．用该装置可以测出滑块的加速度
B．用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似
等于沙桶的重力，必须满足M＞＞m
C．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足M＞＞m
D．不能用该装置验证动能定理．
Ⅱ．有一圆柱体的未知合金，为测定其电阻率，某同学做了如下操作
（1）用螺旋测微器测其直径d，如图所示，读数是

mm．
（2）再用游标卡尺测其长度l，如图所示，读数是

cm．
（3）用多用电表粗测电阻
①首先选用“×l0”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，多用电表的选择开关应换用

欧姆挡；
②按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，其阻值如图乙中指针所示，则该合金的阻值Rx大约是

Ω．
（4）精确地测量其电阻该同学手头上只有以下器材：A．电压表V₂，量程15V，内阻约20kΩB．电流表A₁（量程l00mA，内阻约为10Ω）
C．电阻箱R₁，最大阻值为99.99Ω
D．滑动变阻器R₂，最大阻值50Ω
E．电流表A₂（量程100μA，内阻约100Ω）
F．滑动变阻器R₃，最大阻值10kΩ
G．导线及单刀单掷、单刀双掷开关若干
H．电源（电动势约3V，内阻约为10Ω）
①该同学应选择合适的器材是

（填写器材前面的字母），要求电表的示数应大于量程的三分之一，且滑动变阻器调节方便．
②请在虚线框中画出测量该合金电阻的电路图，并标上相应元件的符号．按图连接好线路之后，即可测出其阻值Rx．
（5）用以上所测量的物理量，写出电阻率的表达式

图甲为双缝干涉实验装置示意图，当使用波长为600nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P₁处出现一条亮条纹，而P₁与P之间还有一条亮条纹，则
（1）P₁到双缝的光程差为

nm；
（2）使用该装置实验，用波长为480nm的光源照射单缝，P₁处为

条纹．
（3）通过该装置分别用紫光、橙光实验，得到了两幅黑白照片如图乙和丙所示，则可以判断出，紫光对应的照片为图

．
（4）若用白光照射单缝，并用红色、绿色滤光片分别挡住双缝的S₁、S₂，则在光屏上

看到干涉条纹（选填“能”或“不能”）．

（1）某实验小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k．当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时，测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L（弹簧始终在弹性限度内），列表记录如下：

实验次数i	F_i（N）	L_i（cm）
1	0.49	60.20
2	0.98	61.60
3	1.47	63.05
4	1.96	64.65
5	2.45	66.10
6	2.94	67.55

因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组，所以小组一成员用逐差法处理数据，具体如下：将表中第三列相邻的两项求差，得出弹簧伸长量△L=L_i-L_i-1每个△L都是与相同的拉力△F=0.49N相对应的伸长量，求出△L的平均值

(L2-L1)+(L3-L2)+…(L6-L5)

cm=1.47cm故该弹簧的劲度系数为k=k=

=0.333N/cm该成员在实验数据处理中存在的问题是：

；请你用逐差法处理表格中的数据，尽量精确计算出弹簧的劲度系数k=

N/cm（结果保留三位有效数字）．
（2）一微安表

的刻度盘只标注了表示量程I_g=100μA的刻度线，尚未标注其他分刻度线，如图所2示．请用下列全部器材测量微安表

的内阻：
①图示的待测微安表

：内阻R_g约为2kΩ
②1块毫伏表

：量程250mV，最小分度5mV，内阻约为1kΩ
③个滑动变阻器R₁：0～50Ω
④个滑动变阻器R₂：0～3kΩ
⑤1个直流电源E：电动势E=1.5V，内阻r约为1Ω
⑥1个单刀单掷开关S，导线若干
如图3所示，在方框内画出测量微安表

的内阻R_g的实验电路原理图（原理图中的元①要用相应的英文字母标注）．
②下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方：
第一步：断开S，按电路原理图连接器材，将两个滑动变阻器 R₁、R₂的触头分别置于合理的位置；
第二步：闭合S，分别调节R₁和R₂至适当位置，

③用已知量和测得量的符号表示微安表

B．（选修模块3-4）
（1）在以下说法中，正确的是

A．医学上利用γ射线治疗肿瘤主要是利用了γ射线的穿透能力强的特点
B．若用频率更高的单色光照射时，同级牛顿环半径将会变大
C．机械波在传播波源的振动的形式的同时传递了能量
D．麦克耳孙-莫雷实验表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

（2）有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T²-L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是

（选填“A”或“B”）．另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比

．在t=1s时b球振动方向是

沿y轴负方向

沿y轴负方向

Ⅱ选修3-5模块
（1）下列说法正确的是

A．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小
B．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
C．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变小
D．α射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短
E．光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的
F．物体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
（2）如图1所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）．由图可知

A．该金属的截止频率为4.27×10¹⁴ Hz
B．该金属的截止频率为5.5×10¹⁴ Hz
C．该图线的斜率表示普朗克常量
D．该金属的逸出功为0.5eV
（3）质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑的水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧的墙原速弹回，又与m₁相碰，碰后两球都静止．求：两球第一次碰后m₁球的速度大小．