物理选择性必修 第三册第四章 波粒二象性第一节 光电效应综合训练题

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册

4.1光电效应 跟踪训练（解析版）

1．关于光子说对光电效应的解释，下列说法中正确的是（　　）

A．金属内的每个电子一次只能吸收一个光子

B．只要入射光强度足够大，便一定能发生光电效应

C．当入射光频率一定时，入射光越强，光电子的最大初动能就一定越大

D．光电子的最大初动能与入射光的频率、光强均有关

2．关于光电效应的叙述，下列说法中正确的是（　　）

A．饱和电流的强度与入射光的强度无关

B．用频率相同的紫外线照射不同金属时产生的光电子的最大初动能相同

C．某种光照射某金属时不产生光电效应，换用频率较小的光照射时可能产生光电效应

D．某种光照射某金属时不产生光电效应，换用极限频率较小的金属时可能产生光电效应

3．用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光电子的最大初动能为E1；若改用紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为E2，则（　　）

A．E2＝E1 B．E2>E1 C．E2<E1 D．无法确定

4．对光电效应现象的理解，下列说法正确的是（　　）

A．当某种单色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加

B．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多

C．无论光强多强，只要光的频率小于截止频率就能产生光电效应

D．以上说法都不正确

5．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（　　）

A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小

B．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大

C．只增大入射光的强度，光电子的最大初动能将增大

D．只增加入射光的照射时间，光电子的总大初动能将增大

6．如图所示发生光电效应的演示实验，那么下列选项中正确的是（   ）

A．发生光电效应时，光电子是从K极跑出来的

B．灵敏电流计不显示读数，可能是因为入射光强度太小

C．灵敏电流计不显示读数可能是因为电压过低

D．如果把电池极性接反，肯定不会发生光电效应了

7．某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长光的强度如图所示，表中给出了三种材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料（　　）

A．仅钠能产生光电子 B．仅钠、铜能产生光电子

C．仅铜、铂能产生光电子 D．都能产生光电子

8．关于光电效应，下列说法不正确的是（　　）

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．入射光的频率越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也越大

D．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多

9．光电效应实验如图所示，当用紫外线照射该锌板时，验电器的铝箔有张角，则该实验（　　）

A．验电器带负电

B．证明光具有粒子性

C．人射光如果换成红光，验电器的铝箔仍然有张角

D．若照射光频率加倍，光电子的最大初动能也加倍

10．一束黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，则下列措施中可能使该金属产生光电效应的是（　　）

A．换用紫光照射 B．换用红光照射 C．增大光束的强度 D．延长光照时间

11．已知某种金属的极限频率为，普朗克常量为h，电子的电荷量为e。若用频率为的光照射此金属板，则该金属板的遏止电压为（　　）

A． B． C． D．

12．用两束频率相同，强度不同的紫外线去照射两种不同金属，都能产生光电效应，则（　　）

A．因入射光频率相同，产生光电子的最大初动能必相同

B．用强度大的紫外线照射时，所产生的光电子的初速度一定大

C．从极限波长较长的金属中飞出的光电子的初速度一定大

D．由强度大的紫外线所照射的金属，单位时间内产生的光电子数目一定少

13．如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极K逸出时的最大初动能增大，下列方法可行的是（　　）

A．增加绿光照射时间

B．改用紫光照射

C．增大光电管上的加速电压

D．增大绿光的强度

14．如图所示，在验电器上安装一个铜网，使其带电，验电器金属箔张开一定角度。用紫外线照射铜网，验电器金属箔的张角保持不变。再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发现金属箔张开角度减小。下列相关说法中正确的是（　　）

A．增加紫外线的强度照射铜网，金属箔张角将变大

B．紫外线的频率大于金属锌的截止频率

C．铜网带负电

D．改用紫光照射锌板，验电器的金属箔张角也一定减小

15．波长为200 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面，遏止电压为3 V。已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s，真空中的光速为3×108 m/s，元电荷量为1.6×10-19 C．能使锌板产生光电效应的单色光的最低频率约为（　　）

A．2×1015 Hz B．8×1015 Hz C．1×1014 Hz D．8×1014 Hz

16．金属钙的逸出功为4.3×10-19J，普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s，以下说法正确的是（　　）

A．用波长为500nm的单色光照射金属钙，能产生光电效应现象

B．若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大

C．用频率为9×1014Hz的单色光照射金属钙，能产生光电效应

D．若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则一定可以使逸出功为7.3×10-19J的金属也发生光电效应现象

17．1887年，赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这就是最早发现的光电效应，在用同一光电管研究光电效应的实验规律的表述中，下列说法正确的是（    ）

A．入射光足够强就可以有光电流

B．遏止电压只与入射光的颜色有关

C．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子

18．光电效应实验中，下列表述正确的是（　　）

A．光照时间越长光电流越大

B．遏止电压与入射光的频率有关

C．入射光足够强就可以有光电流

D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子

19．光电效应实验中，下列说法正确的是（　　）

A．在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大

B．入射光越强，光电子的初动能越大，因而遏止电压越大

C．不管入射光的频率如何，只要光足够强，就会有光电流产生

D．当入射光频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，都会瞬间产生光电流

20．如图所示，光电管与定值电阻R并联后，再与光敏电阻R′串联后接在恒压源a、b两点之间，灵敏电流计G可测得光电流的大小，在光束1的照射下，光电管的金属板K发生了光电效应，用光束2照射光敏电阻R′，下列判断正确的是（　　）

A．若a为电源正极b为电源负极，只增大光束的强度，则G读数一定变大

B．若a为电源正极b为电源负极，只增大光束2的强度，则G读数一定变大

C．若b为电源正极a为电源负极，只增大光束1的频率，则G读数可能变为零

D．若b为电源正极a为电源负极，只增大光束2的强度，则G读数可能变为零

 参考答案

1．A

【详解】

A．根据光电效应的规律，一个电子一次只能吸收一个光子，选项A正确；

B．能否发生光电效应与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关，只有当入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应，选项B错误；

CD．由光电效应方程

知入射光频率越大，光电子的最大初动能就一定越大，与光的强度无关，选项CD错误。

故选A。

2．D

【详解】

A．饱和电流的大小与入射光的强度有关，即入射光的强度越大，饱和电流强度越大，A错误；

B．不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程可知，用频率相同的紫外线照射不同金属时，产生的光电子的最大初动能不相同，B错误；

C．用某种光照射某金属时不产生光电效应，说明这种光的频率小于该金属的极限频率，换用频率较小的光照射时不可能产生光电效应，C错误；

D．某种光照射某金属时不产生光电效应，换用极限频率较小的金属时，入射光频率可能大于该金属极限频率，有可能产生光电效应，D正确。

故选D。

3．B

【详解】

根据光电效应方程

知入射光频率增大，则金属表面逸出的光电子最大初动能增大，即

故B正确，ACD错误。

故选B。

4．B

【详解】

A．光电效应具有瞬时性，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔与光的照射强度无关，故A错误；

BD．在发生光电效应的情况下，频率一定的入射光的强度越强，单位时间内发出光电子的数目越多，故B正确，D错误；

C．每种金属都有它的截止频率νc，只有入射光子的频率大于等于截止频率νc时，才会发生光电效应，故C错误。

故选B。

5．B

【详解】

A．金属逸出功是由金属本身的性质决定的，与入射光的频率无关，A错误；

B．根据光电效应方程

可知只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大，B正确；

CD．光电子的最大初动能与入射光的频率和材料的逸出功有关，与入射光的强度以及照射时间无关，CD错误。

故选B。

6．A

【详解】

A．入射光照到K极上，当发生光电效应时，光电子摆脱原子核的束缚，从而从K极跑出来的，A正确；

B．能否发生光电效应只与入射光的频率有关，与光强无关，由图可知，若有光电子，则在电场力作用下，加速运动，而若灵敏电流计不显示读数，可能是没有光电效应，是因为入射光频率过低，B错误；

C．电压过低，不会影响光电效应的发生，但会影响到达对阴极的光电子的动能，C错误；

D．把电池接反，不会影响光电效应的发生，但会影响到达对阴极的光电子的动能，D错误。

故选A。

7．D

【详解】

根据爱因斯坦光电效应方程可知，只有入射光频率大于极限频率才能发生光电效应，根据波长、波速和频率的关系可知，只要光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长都有小于钠、铜、铂三种金属的极限波长，都能产生光电子，故选 D。

8．B

【详解】

A．根据可知，极限频率越大的金属材料逸出功越大，A正确，不符合题意；

B．能否发生光电效应与光照射时间长短无关，B错误，符合题意；

C．根据

可知，入射光的频率越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能也越大，C正确，不符合题意；

D．若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多，D正确，不符合题意。

故选B。

9．B

【详解】

A．当紫外线照射锌板时，锌板失去电子，带正电，故验电器带正电，A错误；

B．紫外线照射锌板，发生光电效应，证明光具有粒子性，B正确；

C．因为紫外线的频率大于红光的频率，故入射光如果换成红光，验电器的铝箔不一定有张角，C错误；

D．根据公式

可知，若照射光频率加倍，光电子的最大初动能增大，但不是加倍，D错误。

故选B。

10．A

【详解】

AB．黄光照射某金属表面时，不能产生光电效应，说明黄光的频率小于极限频率，紫光的频率高于黄光，红光的频率低于黄光，故换用紫光照射可能使该金属产生光电效应，A正确，B错误；

CD．是否能发生光电效应与光束的强弱、光照时间无关，CD错误。

故选A。

11．A

【详解】

由光电效应方程可知

解得遏止电压为

故BCD错误，A正确。

故选A。

12．C

【详解】

A．根据

可知，虽然入射光频率相同，但是金属的逸出功不同，则产生光电子的最大初动能不相同，选项A错误；

B．光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项B错误；

C．从极限波长较长的金属逸出功较小，则根据

可知，飞出的光电子的初速度一定大，选项C正确；

D．光强越大，单位时间逸出光电子的数量越多，则由强度大的紫外线所照射的金属，单位时间内产生的光电子数目一定多，选项D错误。

故选C。

13．B

【详解】

A．增加绿光照射时间，光电子从阴极K逸出时的最大初动能不变，选项A错误；

B．紫光的频率大于绿光，则改用紫光照射，光电子从阴极K逸出时的最大初动能变大，选项B正确；

C．增大光电管上的加速电压，则光电子从阴极K逸出时的最大初动能不变，选项C错误；

D．增大绿光的强度，光电子从阴极K逸出时的最大初动能不变，选项D错误；

故选B。

14．B

【详解】

A．根据用紫外线照射铜网，验电器金属箔的张角保持不变，知此时不发生光电效应，增加紫外线的强度照射铜网，也不会发生光电效应，所以金箔张角不变，故A错误；

C．再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发现金属箔张开角度减小，说明此时发生光电效应，从锌板逸出的光电子跑到铜网上，导致其电荷量减小，由此可知，铜网带正电，故C错误；

B．只有紫外线的频率大于金属锌的截止频率，才会发生光电效应，故B正确；

D．根据光电效应产生条件，当改用紫光照射，由于紫光频率小于紫外线，因此可能不发生光电效应，所以验电器金属箔张角不一定减小，故D错误。

故选B。

15．D

【详解】

由光电效应方程

又

代入数据可得

故D正确，ABC错误。

故选D。

16．C

【详解】

A．发生光电效应的截止波长为

则用波长为500nm的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象，所以A错误；

B．根据

若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应，则增大光的频率将会使光电子的最大初动能增大，与入射光的强度无关，所以B错误；

C．发生光电效应的极限频率为

所以用频率为9×1014Hz的单色光照射金属钙，能产生光电效应，则C正确；

D．根据

若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则不一定可以使逸出功为7.3×10-19J的金属也发生光电效应现象，所以D错误；

故选C。

17．BD

【详解】

A．产生光电流与入射光的频率有关系，与入射光强度无光，A错误；

B．根据动能定理

再根据光电效应方程知

所以，增大入射光的频率，遏止电压也增大，故遏止电压只与入射光的颜色有关，B正确；

C．根据光电效应方程

知，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，C错误；

D．由发生光电效应的条件可知，入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子，D正确。

故选BD。

18．BD

【详解】

A．光电流的大小与光照时间无关，与光的强度有关，故A错误；

B．根据光电效应方程：，得知遏止电压与入射光频率有关，故B正确；

CD．发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，与入射光强度无关，故C错误，D正确；

故选BD。

19．AD

【详解】

A．在光的颜色不变，即入射光的频率一定，入射光越强，饱和电流越大，A正确；

B．据根据光电效应方程

光电子的最大初动能与光照强度无关，B错误；

C．当入射光频率超过截止频率时，就能发生光电效应，产生光电流，跟入射光的强度无关，C错误；

D．当入射光频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，都会瞬间产生光电流，D正确。

故选AD。

20．AD

【详解】

A．若a为电源正极b为电源负极，只增大光束1的强度，则光电管AK两极间的电压不变，随着单位时间从金属K表面逸出的光电子数目的增加，则G读数一定变大，A正确；

B．若a为电源正极b为电源负极，只增大光束2的强度，光敏电阻阻值减小，则光电管AK两极间的电压增大，若开始光电流没有达到饱和状态，G读数变大，若开始光电流已达到饱和状态，读数不变，B错误；

C．若b为电源正极a为电源负极，只增大光束1的频率，则光电子的最大初动能增大，则G读数不可能变为零，C错误；

D．若b为电源正极为电源负极，只增大光束2的强度，光敏电阻阻值减小，则光电AK两极间的电压增大，则G读数可能变为零，D正确。

故选AD。