4.2光電效應(yīng)同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊一、選擇題（共15題）1．紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最大的是（　　）A．紅光 B．橙光 C．黃光 D．綠光2．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（　?。?/span>A．光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B．飽和光電流的強度與入射光的強度有關(guān)，且隨入射光強度的增強而減弱C．金屬的逸出功與入射光的頻率成正比D．用不可見光照射某金屬，不一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能大3．科學(xué)研究證明，光子有能量也有動量，當(dāng)光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子。假設(shè)光子與電子碰撞前的頻率為ν，碰撞后的頻率為ν′，則碰撞過程中（　?。?/span>A．能量守恒，動量守恒，且ν＝ν′ B．能量不守恒，動量不守恒，且ν＝ν′C．能量守恒，動量守恒，且ν＜ν′ D．能量守恒，動量守恒，且ν＞ν′4．下列各選項中，不屬于狹義相對論內(nèi)容的是（   ）A．光子的能量與光的頻率成正比B．物體的質(zhì)量隨著其運動速度的增大而增大C．在不同的慣性參考系中，時間間隔具有相對性D．在不同的慣性參考系中，長度具有相對性5．一細光束由a、b兩種單色光混合而成，當(dāng)它由真空射入水中時，經(jīng)水面折射后的光路如圖所示，則以下看法正確的是A．b光的光子能量較大B．a光在水中傳播速度比b光小C．該兩種單色光由水中射向空氣時a光發(fā)生全反射的臨界角較大D．用a光和b光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，a光的條紋間距大于b光的條紋間距6．下列關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的表述中，錯誤的表述是（　?。?/span>A．光電效應(yīng)是指照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象B．光電效應(yīng)存在截止頻率C．照射光光強太弱時不可能發(fā)生光電效應(yīng)D．光電效應(yīng)幾乎是瞬時發(fā)生的7．用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)中光電流與照射光的強弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負極也可以對調(diào)，分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示，由圖可知（　　）A．單色光a和c的頻率相同，且a光更弱些，b光頻率最大B．單色光a和c的頻率相同，且a光更強些，b光頻率最大C．單色光a和c的頻率不同，且a光更弱些，a光頻率最大D．單色光a和c的頻率不同，且a光更強些，c光頻率最小8．頻率為ν的光照射某金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ek，改用頻率2ν的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為（h為普朗克常量）(　　)A．Ek－hν B．2Ek C．Ek＋hν D．2hν－Ek9．人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530 nm 的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10-34J·s，光速為3.0×108 m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是（　　）A．2.3×10-18 W B．3.8×10-19 WC．7.0×10-10 W D．1.2×10-18 W10．圖甲所示是研究光電效應(yīng)的電路圖，圖乙所示是光電流與電壓的關(guān)系。根據(jù)圖甲和圖乙中提供的信息，下列說法正確的是（　　）A．在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個飽和值B．在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越小C．藍光比黃光的飽和電流大D．對一定顏色（頻率）的光，光越強，遏止電壓越高11．光電效應(yīng)實驗裝置如圖所示．用頻率為ν的光源照射陰極K產(chǎn)生了光電效應(yīng)，已知逸出功為W，普朗克常量為h，電子電量為e．調(diào)節(jié)變阻器滑動片，使光電流逐漸減?。划?dāng)電流表示數(shù)恰好減小到零時，電壓表的示數(shù)U可能是下列的A．U= B．U=  C．U= 2hν- W D．U= 12．光電子飛出金屬表面的動能大小取決于（　?。?/span>A．入射光的頻率 B．入射光的強度C．金屬板的表面積 D．入射光與金屬板之間的夾角13．研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置如圖（a）所示，用光強相同的黃光和藍光照射光電管陰極K時，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U2，產(chǎn)生的光電流I隨光電管兩端電壓U的變化規(guī)律如圖（b）所示。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為－e，黃光和藍光的頻率分別為v1和v2，且v1<v2。則下列判斷正確的是（　?。?/span>A．U1 <U2B．圖（b）中的乙線是對應(yīng)黃光照射C．根據(jù)題述條件無法算出陰極K金屬的極限頻率D．用黃光照射時，光電子的最大初動能為eU214．如圖甲，合上開關(guān)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為1.5V時，逸出功W及電子到達陽極時的最大動能Ek為（　?。?/span>A．W=3.1eV     Ek=4.5eV B．W=1.9eV     Ek=2.leVC．W=1.7eV     Ek=1.9eV D．W=1.5eV     Ek=0.6eV15．在研究光電效應(yīng)的實驗中，兩個實驗小組用相同頻率的單色光，分別照射鋅和銀的表面，結(jié)果都能發(fā)生光電效放，則下列判斷正確的是（　?。?/span>A．光電子的最大初動能相同B．飽和光電流一定不同C．因為材料不同逸出功不同，所以遏止電壓Uc不同D．分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc－v圖像的斜率可能不同二、填空題（共4題）16．用單色光a照射某金屬表面，單位時間內(nèi)飛出的光電子數(shù)為m?，F(xiàn)改用頻率更大、強度較弱的單色光b照射該金屬，則b光的光子能量_____a光的光子能量，單位時間內(nèi)飛出金屬表面的光電子數(shù)_____m（均選填“大于”，“小于”或“等于”）。17．如圖所示，用很弱的紅光做雙縫實驗，通過控制暴光時間記錄現(xiàn)象，分別得到了圖a、圖b和圖c三張相片，其中暴光時間最長的相片是________,最能說明光具有波動性的相片是_______,這三張相片共同說明了光具有___________性．18．用頻率均為但強度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，__________（選填“甲”或“乙”）光的強度大。已知普朗克常量為，被照射金屬的逸出功為，電子電量為，則遏止電壓為__________。19．某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了利用光電效應(yīng)測量普朗克常量的實驗，實驗原理圖如圖甲所示，實驗中通過測定遏止電壓UC和對應(yīng)入射光頻率v的數(shù)據(jù)，即可求出普朗克常量h。該小組的一次實驗數(shù)據(jù)記錄如下：頻率v（1014Hz）8.2137.4086.8795.4905.196遏止電壓UC（V）1.6001.2781.0740.4880.378（1）建立UC-v的坐標(biāo)系，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖乙中描繪UC隨v變化的圖線______；（2）已知元電荷e=1.6×10-19C，利用圖乙畫出的圖線求出普朗克常量h______J·s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）由于多種因素的影響，各條譜線對應(yīng)的遏止電壓和理論值相比都相差了ΔU，試分析對普朗克常量h的測量有沒有大的影響：______。三、綜合題（共4題）20．光照射到物體表面時，如同大量粒子與墻壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力。一臺發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束頻率為ν的激光，普朗克常量為h。（1）求頻率為ν的激光光子動量p和能量E；（2）求該激光器每秒鐘發(fā)出的激光光子的個數(shù)n；（3）已知光束的橫截面積為S，當(dāng)該激光束垂直照射到某物體表面時，假設(shè)光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的壓力的表達式。21．已知某金屬的極限波長為λ0，用波長為λ的光照射該金屬表面，求：（1）該金屬的逸出功．（2）逸出光電子的最大初動能．22．（1）如圖甲為光電管產(chǎn)生的光電子進行比荷測定的原理裝置圖，整個裝置放在真空中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，的總電阻為4r，兩塊水平的平行金屬板分別由兩種材料制成，其中N為鋅板，M為銅板，兩板相距為d，當(dāng)僅鋅板N受紫外線照射后，將發(fā)射沿不同方向運動的光電子，形成電流，從而引起電流計的指針偏轉(zhuǎn)，若閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小，當(dāng)電壓表示數(shù)為U時，電流恰好為零，此時滑動變阻器Pb之間的阻值為。若切斷開關(guān)S，在MN間加垂直于紙面磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場時，也恰能使電流計的電流為零。求a.滑動變阻器Pb的阻值大小；b.光電子的比荷為多大。（2）現(xiàn)將裝置中的部分器材拆除，如圖乙所示。讓頻率為v紫外線弧光燈同時照射原來都不帶電的鋅板和銅板，已知鋅板和銅板的極限頻率分別為和，且，板面積為S，間距d保持不變。假設(shè)光電子全部到達另一極板。已知普朗克常量為h，電子的電量的絕對值為e，平行板電容器的電容決定式為。求a.試導(dǎo)出電容器的最終所帶的電荷量Q；b.電容器內(nèi)最終的場強E。 23．研究光電效應(yīng)的規(guī)律實驗的原理圖如圖（a）所示，按圖（a）所示的電路將圖（b）中實物連線．
參考答案：1．D2．D3．D4．A5．B6．C7．B8．C9．A10．A11．A12．A13．A14．B15．C16．     大于     小于17．     圖c     圖c     波粒二象性18．     甲     19．          6.0×10-34~6.8×10-34     （3）[3]各條譜線對應(yīng)的遏止電壓和理論值相比都增加ΔU，相當(dāng)于在描出的圖線向一側(cè)平移了些許，不影響圖像的斜率計第，對h的測量沒有大的影響。20．（1），；（2）；（3）21．（1）h；（2）-h22．（1） ，；（2） ，23． 

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