4.2光電效應(yīng)方程及其意義同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)一、選擇題（共15題）1．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)先后用甲、乙兩種光照射同一光電管，得到如圖所示的兩條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，則兩種光中（　?。?/span>A．甲光的頻率比較大B．甲光的波長(zhǎng)比較長(zhǎng)C．甲光照射時(shí)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)比較少D．甲光照射時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能比較大2．圖1所示為演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖2所示為a、b、c三種入射光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線。下列關(guān)于三束入射光的頻率ν，光照強(qiáng)度E的大小關(guān)系正確的是（　?。?/span>A．a、b、c三種光的頻率大小關(guān)系是：B．a、b、c三種光的原率大小關(guān)系是：C．a、b、c三種光的光強(qiáng)大小關(guān)系是：D．a、b、c三種光的光強(qiáng)大小關(guān)系是：3．用頻率為v的光照射某金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為Em；若改用頻率為3v的另一種光照射該金屬表面，則逸出光電子的最大初動(dòng)能可表示為（普朗克常量為h）（　　）A．2hv+Em B．2hv-Em C．3hv-Em D．Em4．如圖所示是光電管的原理圖，已知當(dāng)有波長(zhǎng)為λ0的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，則（　　）A．若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大B．若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生C．若換用波長(zhǎng)為λ1（λ1>λ0）的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流D．若換用波長(zhǎng)為λ2（λ2<λ0）的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流5．用紅光照射某一光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，測(cè)得光子的最大初動(dòng)能為E1，光電流強(qiáng)度為I1；若改用光的強(qiáng)度與上述紅光相同的紫光照射該光電管時(shí)，測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能為E2，光電流強(qiáng)度為I2，則(　　)A．E2＞E1，I2＜I1 B．E2＞E1，I2＝I1C．E2＞E1，I2＞I1 D．E2＜E1，I2＝I16．用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，閉合開關(guān)S，用入射光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率v的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（a，0），與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0，-b）。下列說法中正確的是（　?。?/span>A．由乙圖可求出普朗克常量B．僅增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能保持不變C．僅增大入射光的光照強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大D．?dāng)嚅_開關(guān)S后，檢流計(jì)G的示數(shù)不為零7．2019年10月31日，重慶半導(dǎo)體光電科技產(chǎn)業(yè)園正式開工建設(shè)，標(biāo)志著我國(guó)對(duì)光電效應(yīng)的研究轉(zhuǎn)型為自主研發(fā)，下列有關(guān)光電效應(yīng)的說法正確的是（     ）A．某種單色光照射到金屬表面時(shí)，只要光足夠強(qiáng)就能發(fā)生光電效應(yīng)，與頻率無關(guān)B．任何金屬都存在截止頻率，入射光的頻率必須大于該金屬的截止頻率時(shí)才能發(fā)生光電效應(yīng)C．若某單色光照在金屬表面已發(fā)生光電效應(yīng)，不改變光強(qiáng)的條件下增大入射光的頻率，形成的飽和光電流將隨之增大D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越大，要使具有最大初動(dòng)能的光電子的動(dòng)能減為零所需反向電壓就越小8．如圖所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，閉合開關(guān)，滑片P處于滑動(dòng)變阻器中央位置，當(dāng)一束單色光照到此裝置的堿金屬表面K時(shí)，電流表有示數(shù)，下列說法正確的是（　?。?/span>A．若僅增大該單色光入射的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能增大，電流表示數(shù)也增大B．無論增大入射光的頻率還是增加入射光的強(qiáng)度，堿金屬的逸出功都不變C．保持頻率不變，當(dāng)光強(qiáng)減弱時(shí)，發(fā)射光電子的時(shí)間將明顯增加D．若滑動(dòng)變阻器滑片右移，則電壓表示數(shù)一定增大，電流表示數(shù)也一定增大9．美國(guó)物理學(xué)家密立根從1907年開始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中的幾個(gè)重要的物理量，如圖甲所示，他測(cè)量金屬的遏止電壓與入射光頻率v的關(guān)系，描繪出圖乙中的圖像，由此算出普朗克常量h。電子電荷量用e表示，則下列說法中錯(cuò)誤的是（　?。?/span>A．入射光的頻率增大，測(cè)遏止電壓時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端移動(dòng)B．由圖象可知，這種金屬的截止頻率為C．增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能也增大D．由圖象可求普朗克常量表達(dá)式為10．對(duì)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，下列說法正確的是（　?。?/span>A．只要用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬中逸出的所有光電子都會(huì)具有相同的初動(dòng)能EkB．逸出功W0和截止頻率νc之間滿足W0＝hνcC．光電效應(yīng)方程中的W0表示每個(gè)光電子從金屬中飛出的過程中克服金屬中正電荷引力所做的功D．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比11．用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖所示．則這兩種光（     ）A．照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B．與a光相比，b光的衍射現(xiàn)象更明顯C．通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D．通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大12．在利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光照到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么（     ）A．從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加B．飽和光電流將會(huì)減弱C．遏止電壓將會(huì)減小D．有可能不再發(fā)生光電效應(yīng)13．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，用大量處于n=2能級(jí)的氫原子躍遷到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出的光照射光電管陰極K，測(cè)得光電管電流的遏止電壓為7.6V，已知普朗克常量h=6.63×10-34J﹒S,電子電量e=-1.6 ×10-19C，下列判斷正確的是（）A．電子從陰極K表面逸出的最大初動(dòng)能為7.6eVB．陰極K材料的逸出功為7.6 eVC．陰極K材料的極限頻率為3.27 ×1014HzD．氫原子從n=4躍遷到n=2能級(jí)，發(fā)射出的光照射光電管陰極K時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)14．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)用同一實(shí)驗(yàn)裝置（如圖a）在甲、乙、丙三種光的照射下得到了三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線，如圖b所示．則下列說法中正確的是（ ）A．乙光的頻率小于甲光的頻率B．甲光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量D．乙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能15．智能手機(jī)帶有感光功能，可以自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度，其光線傳感器的工作原理是光電效應(yīng)。在光電效應(yīng)中，當(dāng)一定頻率的光照射某種金屬時(shí)，實(shí)驗(yàn)得到的遏止電壓與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，其橫截距為a，縱截距為，元電荷電量為e。下列說法正確的是（　　）A．遏止電壓與入射光的頻率成正比 B．金屬的截止頻率為bC．金屬的逸出功為 D．普朗克常量二、填空題（共4題）16．2016年8月16日，中國(guó)成功發(fā)射了世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”，由量子信號(hào)的攜帶者光子可以實(shí)現(xiàn)更加安全的通信．氫原子的能級(jí)圖如圖所示，則氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)過程中釋放的光子能量為_____________；用該光子照射截止頻率為8.07×1014 Hz的鋅板時(shí)，溢出光電子的最大初動(dòng)能為_____________J。（普朗克常量h＝6.63×10–34 J·s，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）17．如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路,當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí),毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí),毫安表的讀數(shù)恰好減小到零,此時(shí)電壓表讀數(shù)為U．若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度,則毫安表___(選填“有”或“無”)示數(shù)．若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層,則毫安表____(選填“有”或“無”)示數(shù)．18．某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.010-3W．普朗克常量h＝6.6310-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）19．為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程。但這一觀點(diǎn)一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其理論的正確性，實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。(1)為了測(cè)量遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向_______閉合（填“上”或“下”）；(2)如果實(shí)驗(yàn)所得圖象如圖乙所示，其中、、為已知量，元電荷帶電量為e，那么：①只需將__________與普朗克常量h進(jìn)行比較，若在誤差許可的范圍內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的；②該實(shí)驗(yàn)所用光電管的K極材料的逸出功為__________。三、綜合題（共4題）20．分別用λ和λ的單色光照射同一金屬，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功是多大？21．在光電效應(yīng)中，電子獲得光子的能量后最終成為光電子，其中一部分能量用于克服金屬的阻礙做功，剩下的能量就是光電子的初動(dòng)能．能量為6.0 eV的光子射入某金屬表面后，逸出光電子的最大初動(dòng)能為2.5 eV，已知h=6.6×J·s，元電荷電荷量為e=1.6×C。求：（1）金屬的逸出功W；（2）該條件下的遏止電壓Ue；（3）這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率v。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）22．如圖所示，陰極K用極限波長(zhǎng)λ0=0.66um的金屬絕制成，用波長(zhǎng)λ=0.50μm的綠色光照射陰極K，調(diào)整兩極板間電壓，當(dāng)A板電壓比陰極K高出2.5V時(shí)，光電流達(dá)到飽和，電流表示數(shù)為0.64μA，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s.（1）求每秒陰極K發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大初動(dòng)能；（2）如果把照射到陰極K的綠光光照強(qiáng)度增大為原來的2倍，求每秒鐘陰極K發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能.23．研究光電效應(yīng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)的原理圖如圖（a）所示，按圖（a）所示的電路將圖（b）中實(shí)物連線．
參考答案：1．B2．A3．A4．D5．A6．D7．B8．B9．C10．B11．C12．B13．A14．B15．C16．     12.09eV     17．無   有18．7.54101619．     下          20．21．（1）3.5eV；（2）2.5V；（3）22．(1)個(gè)， 光電子最大初動(dòng)能      (2)23考點(diǎn): 實(shí)驗(yàn)操作． 

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第二節(jié) 光電效應(yīng)方程及其意義

版本： 粵教版 (2019)

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