Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

光電效應是物理學中一個重要而神奇的現象。光電現象由德國物理學家赫茲于 1887 年發現，而正確的解釋為愛因斯坦所提出。光電效應分為光電子發射、光電導效應和阻擋層光電效應，又稱光生伏特效應。前一種現象發生在物體表面，又稱外光電效應。后兩種現象發生在物體內部，稱為內光電效應。外光電效應是指被光激發產生的電子逸出物質表面的現象。只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發電子逸出物質表面。內光電效應是指被光激發所產生的電荷仍在物質內部運動，但使物質的導電能力發生變化或在物體兩端產生電壓的現象。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備中，如生產線上的自動送料、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換，就是利用光伏效應，使太陽光射到硅材料上產生電流直接發電。光伏產業正日益成為國際上繼 IT、微電子產業之后又一爆炸式發展的行業。

(1)太陽能電池是依據____（選填“內”或“外”）光電效應工作的。

(2)外光電效應會從物質中激發出帶____（選填“正電”或“負電”）的粒子。

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

A．紅光，紅外線 B．紅外線，紫外線 C．紫光，紫外線 D．黃光，紫光

(4)現在樓道內一般不再使用聲控開關，而用紅外感應開關替代。白天光控開關斷開，夜晚光線暗時，光控開關閉合；當有人進入樓道內時，紅外感應開關閉合，沒人時紅外感應開關斷開。下列關于樓道內路燈電路設計合理的是（______）（光控開關用光表示，紅外感應開關用紅表示）。

A． B． C． D．

(5)公共場所嚴禁吸煙，小明設計了一種簡易煙霧報警控制器如下圖所示，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 的指針偏轉到某區域時觸發報警系統。S閉合后，當有煙霧遮擋射向 R的激光時，電壓表 V的示數將____（選填“增大”或“減小”）；為了使控制器在煙霧較淡時就觸發報警器，可以____（填“增大”或“減小”）R0的阻值。

Answer 1

【答案】內 負電 C C 增大 減小

【解析】

(1)[1]由短文中“利用太陽能的最佳方式是光伏轉換，就是利用光伏效應，使太陽光射到硅材料上產生電流直接發電”可知，太陽能電池是依據內光電效應工作的。

(2)[2]由“外光電效應是指被光激發產生的電子逸出物質表面的現象”可知，外光電效應會從物質中激發出帶負電的粒子。

(3)[3]根據“只有入射光的頻率高于一定值時，才能激發電子逸出物質表面”，在如圖電磁波波譜圖中，紫光、紫外線的頻率比藍光大，照射到金屬表面也一定能產生外光電效應；而紅光、紅外線的頻率比藍光小，黃光也屬于可見光范圍，不一定能產生外光電效應；故選C。

(4)[4]根據描述，可知只有當白天且有人進入樓道時，燈泡才亮，即紅外開關與光控開關應串聯，且同時閉合時燈泡才亮，故電路設計合理的是C。

(5)[5]由圖可知，兩個電阻串聯，電壓表測量光敏電阻兩端電壓，當S閉合后，當有煙霧遮擋射向R的激光時，光敏電阻變大，根據串聯電路分壓特點可知，此時電壓表V的示數將增大。

[6]為了使控制器在煙霧較淡時就觸發報警器，可以減小R0的阻值，增大光敏電阻兩端分得的電壓。