Question

【題目】閱讀下面的短文，回答問題．

光電效應是物理學中一個重要而神奇的現(xiàn)象．光電現(xiàn)象由德國物理學家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，而正確的解釋為愛因斯坦所提出．光電效應分為光電子發(fā)射、光電導效應和阻擋層光電效應，又稱光生伏特效應．前一種現(xiàn)象發(fā)生在物體表面，又稱外光電效應．后兩種現(xiàn)象發(fā)生在物體內(nèi)部，稱為內(nèi)光電效應．外光電效應是指被光激發(fā)產(chǎn)生的電子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象．只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面．內(nèi)光電效應是指被光激發(fā)所產(chǎn)生的電荷仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，但使物質(zhì)的導電能力發(fā)生變化或在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象．

光敏電阻器是利用半導體的光電效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器；光敏電阻可應用在各種自動控制裝置和光檢測設(shè)備中，如生產(chǎn)線上的自動送料、自動門裝置、航標燈、路燈、應急自動照明、自動給水停水裝置等方面．

利用太陽能的最佳方式是光伏轉(zhuǎn)換，就是利用光伏效應，使太陽光射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電．光伏產(chǎn)業(yè)正日益成為國際上繼IT、微電子產(chǎn)業(yè)之后又一爆炸式發(fā)展的行業(yè)．

（1）外光電效應會從物質(zhì)中激發(fā)出帶__________（選填“正電”或“負電”）的粒子．

（2）如圖是電磁波波譜圖．如果藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應，則下列光照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應是__________．

A．紅光，紅外線 B．紅外線，紫外線 C．紫光，紫外線 D．黃光，紫光

（3）太陽能電池是依據(jù)__________（選填“內(nèi)”或“外”）光電效應工作的．

（4）現(xiàn)在樓道內(nèi)一般不再使用聲控開關(guān)，而用紅外感應開關(guān)替代．白天光控開關(guān)斷開，夜晚光線暗時，光控開關(guān)閉合；當有人進入樓道內(nèi)時，紅外感應開關(guān)閉合，沒人時紅外感應開關(guān)斷開．下列關(guān)于樓道內(nèi)路燈電路設(shè)計合理的是__________（光控開關(guān)用光表示，紅外感應開關(guān)用紅表示）．

（5）公共場所嚴禁吸煙，小明設(shè)計了一種簡易煙霧報警控制器如圖所示，電路中R0為定值電阻，R為光敏電阻，其阻值隨光照的增強而減小，煙霧增大到一定程度使電壓表V的指針偏轉(zhuǎn)到某區(qū)域時觸發(fā)報警系統(tǒng)。S閉合后，當有煙霧遮擋射向R的激光時，電壓表V的示數(shù)將__________（選填“增大”或“減小”）；為了使控制器在煙霧較淡時就觸發(fā)報警器，可以__________ （填“增大”或“減小”）R0的阻值。

Answer 1

【答案】 負電 C 內(nèi) A 增大 減小

【解析】(1)被光激發(fā)產(chǎn)生的電子即帶負電的粒子逸出物質(zhì)表面的現(xiàn)象稱為外光電效應；

(2)由電磁波譜可知，紅外線、紅光、黃光、藍光、紫光、紫外線的波長依次減小，由c＝λf的變形式f＝cλ可知，紅外線、紅光、黃光、藍光、紫光、紫外線的頻率依次增大，因只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發(fā)電子逸出物質(zhì)表面，所以，藍光照射到某金屬表面能產(chǎn)生外光電效應，則紫光和紫外線照射該金屬也一定能產(chǎn)生外光電效應；故選C.(3)太陽能電池是在物體兩端產(chǎn)生電壓的現(xiàn)象，屬于內(nèi)光電效應；(4)經(jīng)分析可知，光控開關(guān)和紅外感應開關(guān)串聯(lián)控制燈泡，由安全用電的原則可知開關(guān)應控制火線，結(jié)合現(xiàn)象可知A符合；(5) 因光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小，所以，有煙霧遮擋射向R的激光時，光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大，由I＝可知，電路中的電流減小，由U＝IR可知，R0兩端的電壓減小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R兩端的電壓增大，即電壓表的示數(shù)增大，要使控制器在煙霧較淡時就觸發(fā)報警，就應在煙霧較淡時光敏電阻兩端的電壓達到報警系統(tǒng)觸發(fā)的電壓，即增大光敏電阻分得到的電壓，減少R0阻值時，其分得的電壓減小，光敏電阻分得的電壓增大。