时间:2018-10-01 01:47:09
1、简答题 （19分）根据量子理论，光子的能量满足关系式E=pc，其中c为光在真空中的速度，p为光子具有的动量.
有人设想利用光子被物体反射时对物体产生的压力作为宇宙探测器加速的动力.探测器上安装有面积很大，反射率极高的薄膜，使薄膜正对太阳. 已知太阳光照射到薄膜时每平方米面积上的功率为P0，探测器和薄膜的总质量为m，薄膜面积为S，每个光子的动量为p，不考虑万有引力等其它力的作用，试求
（1）经过时间t，照射到探测器薄膜表面的光子数；
（2）探测器的加速度有多大.
参考答案：(1)N= P0St/pc? (2) a=2P0S/mc
本题解析：（19分）
（1）在时间t内，探测器获得的总能量为?E=P0St?（4分）
设时间t内照到探测器薄膜表面的光子数为N，则光子总能量为
E′=Npc?（4分）
这两部分能量相等，可得出光子数为
N= P0St/pc?（2分）
（2）设光反射对薄膜表面产生的压力为F，由动量定理得
?Ft=2Np?（4分）
以探测器为研究对象，根据牛顿第二运动定律有
? F=ma
解得a=2P0S/mc?（5分）
本题难度：一般
2、选择题 某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J?s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别（ ）
A．5.3×1014HZ，2.2J
B．5.3×1014HZ，4.4×10-19J
C．3.3×1033HZ，2.2J
D．3.3×1033HZ，4.4×10-19J
参考答案：根据据逸出功W0=hv0，得：v0=W0h=2.21×1.6×10-196.63×10-34=5.3×1014Hz
根据光电效应方程：EK=hv-W0? ①
光速、波长、频率之间关系为：v=cλ?②
由①②解得：EK=4.4×10-19J，故选项ACD错误，B正确．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，紫外线照射在锌板上，能够发生光电效应，使与锌板相连的验电器夹角张开，已知紫外线的频率为v，锌的极限频率为v0，则下列说法正确的是（ ）
A．与锌板相连的验电器带负电
B．锌的逸出功为hv0
C．从锌板逸出的所有电子的动能均为hv-hv0
D．若增加紫外线的强度，则从锌板逸出的电子数不变
参考答案：A、发生光电效应时，有光电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电．故A错误．
B、逸出功W0=hγ0．故B正确．
C、根据光电效应方程知，光电子的最大初动能为EKm=hγ-hγ0，但不是所以电子的动能等于最大初动能．故C错误．
D、入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，增加光的强度，单位时间内从锌板逸出的电子数增多．故D错误．
故选B．
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压的关系图象中，正确的是
[? ]
参考答案：C
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 下表给出了一些金属材料的逸出功。现用波长为400nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？( 普朗克常量h=6.6 ×10-34 J ·s ，光速c=3.00 ×108m/s) 
[? ]
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般