沪科版 (2019)选择性必修 第三册6.2 光电效应的理论解释同步测试题

6.2光电效应的理论解释基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．四种金属的逸出功W0如表所示，以下说法正确的是

A．逸出功就是使电子脱离金属所做的功

B．四种金属中，钙的极限频率最小

C．若某种光照射钠时有光电子逸出，则照射钙时也一定有光电子逸出

D．若某种光照射四种金属时均发生光电效应，则铷逸出电子的最大初动能最大

2．某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示，其中为截止频率。由图可知（　　）

A．当时，不会逸出光电子 B．与入射光的频率成正比

C．逸出功与入射光的频率有关 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关

3．关于能量，下列说法不正确的是（　　）

A．普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点

B．我们周围的一切物体都在以电磁波的形式向外辐射能量，这种辐射与温度无关

C．爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”

D．能量耗散是指耗散在环境中的内能很难被人类利用，并不违背能量守恒定律

4．在光电效应实验中用频率为的光照射光电管阴极发生了光电效应．下列说法正确的是

A．减小入射光的强度，一定不发生光电效应

B．改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应

C．增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大

D．改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大

5．图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用、、光照射光电管得到的图线，、表示遏止电压，下列说法正确的是（　　）

A．光的频率小于光的频率

B．光的强度大于光的强度

C．光照射时的逸出功小于光的照射时的逸出功

D．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加

6．如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的2倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c、下列分析正确的是（　　）

A．用波长为2λ0的单色光照射该金属一定能发生光电效应

B．该金属的逸出功为

C．两种光照射出的光电子的最大初动能之比为1：2

D．若将电源的正负极调换，仍用波长为λ0的单色光照射，将滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数将一定增大

7．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是(     )

A．减小入射光的强度，光电效应现象消失

B．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应

C．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大

D．光电效应的发生与照射光的强度有关

8．如图所示,一束复色光AO以一定的入射角从玻璃射向真空时分成a、b两束，关于a、b这两种单色光，下列说法中正确的是（　　）

A．此玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B．用同一双缝干涉装置进行实验a光的干涉条纹间距比b光的大

C．a光光子能量小于b光光子能量

D．在玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

9．如图甲所示为探究光电效应规律的实验装置图，在实验中测得截止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，已知电子的电荷量为e，则（     ）

A．普朗克常量为

B．该金属的逸出功为eU1

C．光电子的最大初动能为eU1

D．电源的左端为正极

10．用波长为的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是．由此可知，钨的极限频率是（  ）．（普朗克常量，光速，结果取两位有效数字）

A．

B．

C．

D．

11．如图所示为研究光电效应的电路图，图中电表均为理想电表，当入射光频率为，调整滑动变阻器使电压表的示数达到U0时，电流表示数减为0；将入射光的频率增大为3，需要将电压表的示数增大到4U0时，电流表的示数再次减为0，已知电子的电荷量为e，则电路中阴极材料K的逸出功为（　　）

A．4eU0 B．2eU0

C．eU0 D．

12．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（       ）

A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属

B．锌板带正电，指针带正电

C．锌板带负电，指针带正电

D．若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出

13．一细光束由、两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是

A．光在水中传播速度比光小

B．光的光子能量较大

C．当该两种单色光由水中射向空气时，光发生全反射的临界角较大

D．用光和光在同一装置上做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距

14．如图所示是某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图线，a、b均为已知量（a>0，b>0）。由图线可知（　　）

A．该金属的逸出功W0=a

B．斜率表示普朗克常量的倒数

C．图中a与b的值与入射光的强度、频率均有关

D．若入射光频率为3b，则光电子的最大初动能为3b

15．如图所示，两束单色光a、b同时从空气中斜射入平行玻璃砖的上表面，进入玻璃砖中后形成复合光束c，则下列说法中正确的是）

A．a光的能量较大

B．玻璃对a光的折射率较大

C．在穿过玻璃砖的过程中a光所用时间较长

D．在相同的条件下，a光更容易发生衍射

二、填空题（共4题）

16．如图是氢原子的能级示意图，已知基态氢原子能量为E1，普朗克常量为h，则氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的光子的频率为________；若此光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为________．

17．如图“光电效应”实验，将一块擦得很亮的锌板连 接在不带电的灵敏验电器上，用紫外灯照射锌板，发现验电器指针的张角_______（选填“张开”、“闭合”），这说明锌板_______（选填“带电”、“不带电”）。

18．如图所示是使用光电管的原理图，当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过

（1）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为___（已知电子电荷量为e）．

（2）如果不改变入射光的频率而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将______（填“增加”、“减小”、“不变”）．

19．如图是研究光电效应的电路图．用频率为v的入射光照射截止频率为v0的K极板，有光电子逸出．

⑴图中电极A为光电管的_______ (填“阴极”或“阳极”);

⑵K极板的逸出功W0＝_______；逸出的光电子最大初动能EK=______; 现将电源的电极反向连接，当电流表的示数为0时，电压表的示数UC=_____.(普朗克常量为h，电子的电量为e，电路中电表均为理想电表)

三、综合题（共4题）

20．氢原子的能级如图所示．原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的 光子，正好使某种金属材料产生光电效应．有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属．普朗克常h=6.63×10−34 Js，求：

(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出几种频率的光；

(2)该金属的逸出功和截止频率；（以 Hz 为单位保留两位有效数字）

(3)产生光电子最大初动能的最大值．(以 eV 为单位)．

21．研究光电效应的装置如图甲所示，通过实验记录电流表和电压表示数，绘制出I-U图像如图乙所示，图中Uc、I0、Im均为已知。已知入射光的频率为v0，普朗克常量为h，电子电量为e，求：

（1）时间t内从阴极K表面射出的光电子数n；

（2）该光电管阴极K的极限频率。

22．用频率为ν的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，光电子在磁场中做圆周运动的圆轨道的最大半径为r，电子的电荷量为e、质为量m，普朗克常量为h．求：

（1）光电子的最大初动能；

（2）该金属发生光电效应的极限频率．

23．研究光电效应的规律实验的原理图如图（a）所示，按图（a）所示的电路将图（b）中实物连线．

参考答案：

1．D

2．D

3．B

4．D

5．A

6．C

7．C

8．D

9．B

10．B

11．D

12．B

13．A

14．A

15．D

16．         

17．     张开     带电

18．          不变

19．     阳极     hv0     hv－hv0    

20．(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出6种频率的光；(2)该金属的逸出功12.09eV和截止频率2.9×1015Hz；(3)产生光电子最大初动能的最大值0.66eV．

21．（1）；（2）

22．(1) （2）

23．