2021学年2 光电效应同步训练题

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．关于轻、重物体下落快慢的认识，最先通过归谬法证明物体下落的快慢与物体的轻、重无关的是（　　）

A．亚里士多德 B．牛顿 C．伽利略 D．爱因斯坦

2．如图甲为氢原子能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，将其中频率最高的光子照射到某光电管的阴极K上，测得电路中电流随光电管两端电压变化的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（　　）

A．跃迁时共发出4种频率的光

B．该光电管阴极K的逸出功为

C．光电子最大初动能与入射光的频率成正比

D．跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使该阴极K发生光电效应

3．A、B两种光子的能量之比为3：2，他们都能使某种金属发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分别为、，关于A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功，下列关系式成立的是（       ）

A． B．

C． D．

4．A、B两束不同频率的光波均能使某金属发生光电效应,如果产生光电流的最大值分别为IA、IB,且IA<IB,则下列说法中正确的是(    )

A．照射光的波长λA>λB B．照射光的光子能量EA<EB

C．单位时间内照射到金属板的光子数NA<NB D．照射光的频率νA<νB

5．用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射光电管时，电流表G的示数为0.2mA。移动滑动变阻器的滑片c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表的示数为0。则下列错误的是（　　）

A．光电管阴极的逸出功为1.8eV

B．开关S断开后，有电流流过电流表G

C．光电子的最大初动能为0.7eV

D．改用能量为1.5eV的光子照射光电管，电流表G中也有电流，但电流较小

6．如图所示为研究光电效应现象的实验原理图，用光子能量为4.5eV的紫外线照射光电管阴极K，微安表有示数。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，当电压表的示数为1.9V时，微安表的示数恰好为零。当改用光子能量为3.0eV的可见光照射光电管阴极K进行实验时，发现微安表的示数也为零，则可能的原因是（　　）

A．阴极K没有发生光电效应

B．滑动变阻器滑片P的位置太靠右

C．没有闭合开关S

D．可见光的光照强度较弱

7．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面逸出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少

8．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为Hz。已知普朗克常量。则下列说法中正确的是（　　）

A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极

B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大

C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大

D．如果实验中入射光的频率Hz，则产生的光电子的最大初动能约为

9．如图所示，用某一频率的光照射光电管的阴极，阴极材料的逸出功为W，光电子的最大初动能为Ek。将开光S闭合，并从滑动变阻器的最左端缓慢向右移动滑片至滑动变阻器的最右端，发现电流表示数逐渐增大。已知h为普朗克常量，下列说法中正确的是（　　）

A．A端接的是电源的负极

B．滑片至滑动变阻器的最右端时，电流表中的电流一定为饱和光电流

C．根据爱因斯坦的光子说，入射光的频率可能为

D．若将电源极性颠倒，从滑动变阻器的最左端缓慢向右移动滑片，当电流表示数刚好为零时，电压表示数为

10．如图甲所示是探究光电效应规律实验电路，某同学用了强度不同的黄光和蓝光多次照射光电管测量产生的光电流与电压之间的关系，测得其中三条关系曲线分别如图乙中a、b、c所示，则可判断出（　　）

A．c光强度最强

B．b光频率小于a、c光的频率

C．a、c是黄光，a光更强

D．b光的遏止电压小于a、c光的遏止电压.

11．某金属在一定频率的光照射下发生光电效应，若减弱该光的光强，则该金属

A．逸出功减少

B．不发生光电效应

C．发射光电子的最大初动能不变

D．发射光电子的最大初动能减小

12．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（　　）

A．阴极K的逸出功为6.75eV

B．氢原子跃迁时共发出4种频率的光

C．保持入射光不变，向右移动滑片P，电流表示数一定变大

D．光电子最大初动能与入射光的频率成正比

13．如图所示，用黄光照射光电管，电流计有示数，则（　　）

A．黄光的频率小于金属的截止频率

B．增加黄光的强度，电流计示数增大

C．滑片P移至最右端，电流计示数可能为零

D．改用蓝光照射光电管，电流计示数一定为零

14．如图所示，滑动变阻器的滑片P处于AB中点时，用一束黄光照射光电管阴极K，电流表中有电流通过。下列说法正确的是（　　）

A．若将滑动变阻器的滑片P向A端移动，则电流表示数一定变大

B．若将电源的正、负极对调则光电子的最大初动能可能为0

C．若改用波长大于黄光的红外线照射阴极K，则电流表示数一定变小

D．若改用波长小于黄光的紫外线照射阴极K，则电流表示数可能不变

15．如图所示是研究光电效应的实验装置，说法正确的是（     ）

A．光电效应中，从金属逸出的光电子就是光子

B．图中为使电流表的示数减小为零应将触头P向b端移动

C．用频率为ν1的光照射光电管，改变滑片位置当电流表示数减为零时电压表示数U1，用频率为ν2的光照射光电管，电流表示数减为零时电压表示数U2，可得普朗克常量h= （e为电子的

电量）

D．光电效应说明光具有粒子性康普顿效应说明光具有波动性

二、填空题（共4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．用单色光a照射某金属表面，单位时间内飞出的光电子数为m。若改用频率更大的单色光b照射该金属，则b光的光子能量_____a光的光子能量；若用强度较弱的单色光a照射该金属表面，单位时间内飞出金属表面的光电子数____m（均选填“大于”，“小于”或“等于”）。

18．原来不带电的锌板与验电器相连，用紫外线照射锌板，验电器指针张开一个角度，如图所示。这时锌板带________，验电器指针带________（两空都填正电或负电）

19．利用如图甲所示的实验装置观测光电效应，已知实验中测得某种金属的遏止电压Uc与入射频率ν之间的关系如图乙所示（ν1 与U1均已知），电子的电荷量为e=1.6×10-19 C，则电源的右端为___________极（填“正”或“负”），普朗克常量为___________，该金属的逸出功为 ___________，若电流表的示数为10 μA，则每秒内从阴极发出的光电子数的最小值为___________。

三、综合题（共4题）

20．光电效应是光具有粒子性的有力证据。如图所示，是测定最大初动能和阴极材料的逸出功的实验装置。当开关S断开时，用光子能量为3.11eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.21V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.21时，电流表读数为零。从上述实验数据可知，求此时光电子的最大初动能和该阴极材料的逸出功。

21．某金属在光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示，试求：

普朗克常量用图中字母表示；

入射光的频率为时，产生的光电子的最大处动能．

22．某红光的波长为，求其能量子的值。

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．C

2．D

3．C

4．C

5．D

6．B

7．A

8．D

9．D

10．C

11．C

12．A

13．B

14．D

15．C

16．

17．     大于     小于

18．     正电     正电

19．     正          eU1     6.25×1013

20．1.21eV；1.90eV。

21．(1)   (2)

22．

23．