高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应同步达标检测题

4.2光电效应同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．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．光电效应现象证明光具有波动性

C．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．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就能产生光电效应

2．用如图所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么       (　　)

A．a光的波长一定大于b光的波长

B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d

D．将电源正负极反接是，a光照射光电管阴极K时电流计仍一定发生偏转

3．用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应．下列判断正确的是(　　)

A．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大

B．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时该金属的截止频率高

C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短

D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大

4．利用如图甲所示的实验装置研究光电效应，测得某种金属的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系图线如图乙所示，则（　　）

A．图线在横轴上的截距的物理意义是该金属的截止频率

B．由图线可知普朗克常量

C．入射光频率增大，逸出功也增大

D．要测得金属的遏止电压，电源的右端应为负极

5．用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙两种单色光的强度相同

B．单色光甲的频率大于单色光丙的频率

C．三种单色光在同种介质中传播时，丙的波长最短

D．三种单色光中，丙照射时逸出光电子的最大初动能最小

6．如图所示为用光电管研究光电效应实验的电路图，现用频率为的光照射阴极，电流表中有电流通过，电路中的滑动变阻器的滑动触头为。下列说法正确的是（　　）

A．当移动到端时，电流表中一定无电流通过

B．向端滑动的过程，电流表示数可能不变

C．改用频率小于的光照射，电流表中一定有电流通过

D．改用频率大于的光照射，电流表中可能无电流通过

7．频率为ν的光照射某金属材料，产生光电子的最大初动能为Ekm，若以频率为1.5ν的光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是（　   ）

A．1.5Ekm B．1.5hν C．Ekm+0.5hν D．Ekm+1.5hν

8．如图所示，电路中所有原件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是（　　）

A．入射光强较弱

B．入射光频率太高

C．电源正负极接反

D．光照射时间太短

9．如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（       ）

A．验电器带正电，锌板带负电

B．验电器带负电，锌板也带负电

C．若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转

D．若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转

10．用频率为的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为，若金属甲的截止频率，金属乙的截止频率为乙，则：为（　　）

A．3：4 B．4：3 C．9：8 D．8：9

11．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则(　　)

A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流

B．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流

C．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大

D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生

12．1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大。下列说法中正确的是（　　）

A．有些X射线的能量传给了电子，因此X射线的能量减小了

B．有些X射线吸收了电子的能量，因此X射线的能量增大了

C．X射线的光子与电子碰撞时，动量守恒，能量也守恒

D．X射线的光子与电子碰撞时，动量不守恒，能量守恒

13．研究光电效应 规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管间加的是反向电压(即极比极电势高)，光电子从阴极发射后将向阳极做减速运动．光电流由图中电流计测出，反向电压由电压表测出，当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压．若改变入射光的频率，遏止电压也会改变，在下列关于遏止电压与入射光频率的关系图像中正确的是( )

A． B．

C． D．

14．如图所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V．若光的波长约为6×10－7m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，取hc=2×10－25J·m，电子的电荷量为1.6×10－19C，则下列判断正确的是

A．该光电管K极的逸出功大约为2.53×10－19J

B．当光照强度增大时，极板间的电压会增大

C．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小

D．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小

15．图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压UC随入射光频率的变化规律如图乙所示。下列判断正确的是（　　）

A．入射光的频率不同，遏止电压UC相同

B．入射光的频率不同，光照强度不同，UC-图像的斜率相同

C．图甲所示电路中，当电压增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流

D．只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同

二、填空题（共3题）

16．黄光频率为，发射功率为10W的黄灯，每秒发射的光子数为_________个．

17．(1)研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是________．

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小__________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是___________．

18．如图甲所示为研究某金属光电效应的电路图，图乙为采用不同频率的光照射时遏止电压与入射光频率v的关系图，图中频率，，遏制电压，及电子的电荷量e均为已知由已知条件可求普朗克常量_____________,截止频率_______________．

三、计算题（共4题）

19．如图所示，某同学利用下列实验装置研究光电效应。首先，该同学用频率为v1的光照射光电管，此时表中有电流。调节滑动变阻器，使电流表μA示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U1。然后，再用频率为v2的光照射光电管，同样调节滑动变阻器，使电流表示数恰好变为0，记下此时电压表的示数U2。已知电子的电荷量大小为e，请根据以上实验步骤∶

（1）推导普朗克常量实验测定值h；

（2）求阴极K金属的极限频率vc；

（3）若阴极材料的极限频率为v0，用频率为v的紫外线照射阴极，并调节滑动变阻器使得阳极A和阴极K之间的电势差为UAK=U0>0，求电子到达A极时的最大动能。

20．在如图所示的装置中，K为一个金属板，A为一个金属电极，都密封在真空玻璃管中，单色光可通过玻璃壳照在K上，E为可调直流电源．实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子(光电效应)，这时，即使A、K间的电压等于零，回路中也有电流，当A的电势低于K时，电流仍不为零．A的电势比K低得越多，电流越小，当A比K的电势低到某一值Uc(遏止电压)时，电流消失．当改变照射光的频率ν时，遏止电压Uc也将随之改变．如果某次实验我们测出的一系列数据如图所示，若知道电子的电荷量e，则根据图象可求出

⑴该金属的截止频率为多少？

⑵该金属的逸出功W0为多少？

⑶普朗克常量h为多少？

21．用波长的绿光照射某金属，发出的光电子垂直进入的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为（电子电荷量，质量，普朗克常量）。求：

(1)绿光光子的能量。

(2)光电子的最大初动能。

(3)该金属发生光电效应的极限频率。

22．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．C

2．C

3．D

4．A

5．C

6．B

7．C

8．C

9．D

10．C

11．B

12．C

13．C

14．A

15．B

16．

17．     C     减小     光电子受到金属表面层中力的阻碍作用

18．         

19.（1）；（2）；（3）

20．⑴⑵⑶

21．(1)；(2)；(3)

22．