题目内容
下图是光电效应实验示意图．当能量为
的光照射金属K时，产生光电流．若K的电势高于A的电势，且电势差为
，光电流刚好截止．那么当A的电势高于K的电势，且电势差也为时，光电子到达A极的最大动能是多大？此金属的逸出功是多大？
K的电势高于A的电势，电场线向右，电子所受电场力向左，电子逸出后运动到A点速度刚好减小到零，由动能定理可知，最大初动能为0.9eV，由
可知逸出功为3.1eV-0.9eV=2.2eV，当A的电势高于K的电势，且电势差也为时，由动能定理
1.8ev
解析
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(12分)如图所示，电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400nm～770nm (1nm=10-9m )。
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长
金属 | 铯 | 钠 | 锌 | 银 | 铂 |
极限频率(Hz) | 4.545´1014 | 6.000´1014 | 8.065´1014 | 1.153´1015 | 1.529´1015 |
极限波长(mm) | 0.6600 | 0.5000 | 0.3720 | 0.2600 | 0.1962 |
(1)根据上表所给出的各种数据，你认为光电管阴极K上最好应涂有哪种金属 ；
(2)当变阻器的滑动端P向 滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．
(3)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，已知电子电荷量为e，则光电子的最大初动能为 。
(4)如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将 （填“增加”、“减小”或“不变”）．
(5)根据实验数据作出光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如下图，由图线可知，该金属的截止频率为 Hz，普朗克常量的值为 J?s。
【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在答题卡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）利用油酸在水面上形成一单分子层油膜的实验，估测分子直径的大小．有以下的实验步骤：
A、在边长约40cm的浅盘里倒入自来水，深约2cm，将少许痱子粉均匀地轻轻撒在水面上；
B、将5mL的油酸倒入盛有酒精的玻璃杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出该溶液的体积为V(mL)
C、用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液．由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就在水面上散开，形成油酸薄膜；
D、用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1 mL时的总滴数n；
E、取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2)．
F、将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜．用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上．
①完成该实验的实验步骤顺序应该是 ▲ ．
②在估算油酸分子直径大小时，可将分子看成球形．用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子直径的大小约为d＝ ▲ cm．
（2）在油膜法测分子直径的实验中，用盆口直径为0.4m的面盆盛水，要让油酸滴在水面上散成单分子的油酸膜，那么油酸体积不能大于多少 ▲ m3，实验中可以先把油酸稀释成油酸溶液，再用特制滴管把这种油酸滴1滴到水面上.若测得1mL油酸溶液为120滴，那么1mL油酸至少应稀释成
▲ mL的油酸溶液．
（3）质量为6.0kg、温度为-20oC的冰全部变成30oC的水，后在常温下（30oC）全部蒸发为水蒸气，整个过程需要吸收多少热量？（设水在常温下的汽化热为L =2.4×106J/kg，冰的比热容为2.1×103J/kgoC，水的比热容为4.2×103J/kgoC，冰的熔化热为
=3.34×105J/kg）
B．(选修模块3—4)（12分）
（1）在以下各种说法中，正确的是 ▲
A．一单摆做简谐运动，摆球的运动周期不随摆角和摆球质量的改变而改变
B．光的偏振现象说明光具有波动性，实际上，所有波动形式都可以发生偏振现象．
C．横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场
E．在光的双逢干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变窄
F．真空中光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
G．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
H．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大
（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图像，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两种单摆的振动图像（如图乙所示），由图可知，两单摆摆长之比
▲ ．
 |
（3）如图所示，一截面为正三角形的棱镜，其折射率为
．今有一束单色光
射到它的一个侧面，经折射后与底边平行，再射向另一侧面后射出．试求
出射光线相对于第一次射向棱镜的入射光线偏离了多少角度？
C．(选修模块3—5)（12分）
(1)下列说法正确的是 ▲
A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
B、汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构
C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
E、E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比
F、 β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
（2）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为 ▲ m/s，碰撞前后乙的速度方向 ▲ （填“变”、“不变”）
（3）从某金属表面逸出光电子的最大初动能
与入射光的频率
的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是____▲____HZ；普朗克常量是 _▲___Js．
