高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应练习

4.2光电效应专题复习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14题）

1．用绿光照射一光电管能产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，可以采用（        ）

A．改用紫光照射 B．改用红光照射

C．增大绿光强度 D．延长绿光的照射时间

2．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）

A．普朗克提出来光子说，成功地解释了光电效应现象

B．只要入射光的强度足够强，就一定能使金属发生光电效应

C．要使金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功

D．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

3．下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是       （　　）

A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子与电子是同样的一种粒子

C．光子说完全否定了波动说 D．光电效应说明光具有粒子性

4．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路如图中所示。则a、b两束光（　　）

A．在真空中，a光的频率比b光的大

B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小

C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小

D．用两光照射某一金属板，若a光不能发生光电效应，则b光也一定不能

5．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是(　　)

A．2.3×10－18 W B．7.0×10－10 W

C．3.8×10－19 W D．1.2×10－18 W

6．红、黄、蓝、紫四种单色光中，光子能量最小的是（　　）

A．红光 B．黄光 C．蓝光 D．紫光

7．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek，与入射光频率v的关系图象。由图象可知错误的是（　　）

A．该金属的逸出功等于hv0

B．该金属的逸出功等于E

C．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为

D．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为E

8．中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐代张志和在《玄真子·涛之灵》中写道：“雨色映日而为虹”．从物理学的角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则（　　）

A．a可能是红光，b可能是紫光，在a、b之间形成彩色光带

B．在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光

C．以相同的入射角从水中射向空气，若在空气中只能看到一种光，则一定是a光

D．分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，则a光一定也能

9．关于光电效应的实验规律，下列说法正确的是（         ）

A．所有的光照射金属都能发生光电效应

B．发生光电效应时，对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多

C．发生光电效应时，增大入射光频率，单位时间内发射的光电子数增多

D．光照在某金属表面，不发生光电效应时，只要增加入射光强度，就会发生光电效应

10．普朗克对能量量子化的发现，开启了人类认识世界的新纪元。某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器t时间内发射的光子数为（　　）

A． B． C． D．λpthc

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．用一束波长为的绿光照射某极限波长为的金属，能产生光电效应，下列说法正确的是（　　）

A．该金属逸出功为

B．把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子最大初动能减小

C．若改用一束红光照射，则不可能产生光电效应

D．入射光波长不变，若光电流为0，则光电管两极间电压至少为

13．氦—氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1mW时，每秒发出的光子数为       (       )

A．2．2 X1015 B．3．2 X1015

C．2．2 X1014 D．3．2 X1014

14．光电效应通常认为是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现使得一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应。如图所示用频率为的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应。若用同频率的某种强激光照射阴极K，可使一个电子在极短时间内吸收5个光子而发生了光电效应。现逐渐增大反向电压，当光电流恰好减小到零时，设为逸出功，为普朗克常量，为电子电量，则（　　）

A．电源的左端为负极

B．光电子的最大初动能

C．遏止电压等于

D．遏止电压等于

二、填空题（共4题）

15．可见光波长的大致范围为400～760nm，波长为500nm的能量子ε＝________J。

16．某光电管的阴极K用截止频率为的金属钠制成，光电管阳极和阴极之间的正向电压为，普朗克常量为，电子的电荷量为．用频率为的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是_________；若在光电管阳极和阴极之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为______________．

17．美国物理学家密立根利用光电管对光电效应现象进行研究，得到金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图，由此可计算出普朗克常量h。电子电量用e表示，由图象中的数据可知，这种金属的截止频率为____，计算出普朗克常量表达式为h=______。

18．采用如图甲所示电路可研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图象如图乙所示。

（1）实验中当灵敏电流表有示数时将滑片P向右滑动，则电流表示数一定不会________（选填“增大”“不变”或“减小”）。

（2）照射阴极材料时，________（选填“a光”或“b光”）使其逸出的光电子的最大初动能大。

（3）若a光的光子能量为5eV，图乙中UC2=-2V，则光电管的阴极材料的逸出功为____eV。

三、综合题（共4题）

19．我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。

(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；

(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。

20．我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为。现用发光功率为P的激光器发出波长为的光全部照射在K上，回路中形成电流，若将电压正负极对调，回路中电流恰好为0.已知光速为，普朗克常量为，电子电荷量为，电源内阻不计。

（1）每秒钟到达K极的光子数量；

（2）阴极K材料的逸出功为；

（3）求光电子到达A的最大动能。

21．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？

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．A

2．C

3．D

4．C

5．A

6．A

7．C

8．D

9．B

10．B

11．D

12．D

13．B

14．C

15．3.98×10－19

16．         

17．         

18．     减小     b光     3

19．(1) ；(2)

20．（1）；（2）；（3）

21．⑴⑵⑶

22．