高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册2 光电效应同步训练题

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1.下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光波与机械波是同样的一种波
C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
2．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，验电器的指针张开一个角度，如图所示，这时( )
A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
3．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么( )
A．从光照到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．截止频率将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
4．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )
A．入射光的强度太弱
B．入射光波长太长
C．光照时间短
D．电源正负极接反
5．[2022·广东潮州高三期末]用能量为5.0eV的光子照射某金属表面，金属发射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为( )
A．1.5eVB．3.5eV
C．5.0eVD．6.5eV
6.
如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，下列说法不正确的是( )
A．图线的斜率表示普朗克常量h
B．该金属的逸出功等于E
C．该金属的逸出功等于hν0
D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E
7．(多选)在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为ν、2ν的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为1∶2，普朗克常量用h表示，则( )
A．光电子的最大初动能之比为1∶2
B．该金属的逸出功为eq \f(2,3)hν
C．该金属的截止频率为eq \f(2ν,3)
D．用频率为eq \f(ν,2)的单色光照射该金属时能发生光电效应
8.
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则关于这两种光的波长，下列说法正确的是( )
A．a光的波长较长 B．b光的波长较长
C．两种光的波长一样长 D．无法确定
9．如图所示，用频率不同的光照射某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压Uc为纵轴，入射光频率ν为横轴建立平面直角坐标系．已知电子电荷量e＝1.6×10－19C．请结合该图像，求：
(1)该金属的截止频率νc.
(2)普朗克常量h.
B级 关键能力提升练
10.(多选)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的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的滑片C，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0.则( )
A.光电管阴极的逸出功为1.8eV
B．开关S断开后，没有电流流过电流表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，电流表G也有电流，但电流较小
11．如图甲所示，分别用两种不同的金属材料作K极进行光电效应的实验探究．当保持入射光不变时，光电子到达A极时其动能的最大值Ekm随A、K极间所加电压U变化的图像如图乙所示，结合图甲与图乙进行分析，下列说法中正确的是( )
A．图乙的斜率为eq \f(1,e)
B．图乙的斜率为普朗克常量h
C．图乙的纵轴截距为对应金属材料的逸出功
D．图乙的纵轴截距为光电子离开K极时的最大初动能
分层作业(十三) 光电效应
1．解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”地进行的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．
答案：D
2．解析：用弧光灯照射锌板时，锌板中的电子从表面逸出，使锌板带正电，则与锌板相连的验电器的指针带正电，B正确．
答案：B
3．解析：光电效应具有瞬时性，A错误；截止频率与金属自身性质有关，入射光强度减弱，截止频率不变，B错误；入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，C正确；入射光照射到某金属表面上发生光电效应，说明入射光的频率高于金属的截止频率，能否发生光电效应取决于入射光的频率，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则一定能发生光电效应，D错误．
答案：C
4．解析：入射光的波长太长，频率低于截止频率时，不能发生光电效应，灵敏电流计中不会有电流通过，B符合题意；入射光的强度、光照时间不是发生光电效应的决定因素，A、C不符合题意；电路中电源正极接阴极K时，对光电管加了反向电压，若该电压超过遏止电压，也没有光电流产生，D符合题意．
答案：BD
5．解析：从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV，入射光的能量为5.0eV，由光电效应方程Ek＝hν－W0，解得该金属的逸出功为W0＝hν－Ek＝3.5eV，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
6．解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，题图中图线的斜率表示普朗克常量h，A说法正确；由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0结合题图可知，该金属的逸出功W0＝E＝hν0，B、C说法正确；入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能Ek＝2hν0－W0＝hν0＝E，D说法错误．
答案：D
7．解析：由Ek＝eq \f(1,2)mev eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(c)) 可知，光电子的最大初动能之比为1∶4，A错误；由光电效应方程可得Ek1＝hν－W0，Ek2＝2hν－W0，解得该金属的逸出功W0＝eq \f(2,3)hν，B正确；W0＝hνc，则该金属的截止频率νc＝eq \f(2ν,3)，C正确；用频率为eq \f(ν,2)的单色光照射该金属时，由于heq \f(ν,2)答案：BC
8．解析：根据光电效应方程eq \f(1,2)mv2＝hν－W0，由题图可得b光照射光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，则a的频率小，那么a的波长长，故A正确，B、C、D错误．
答案：A
9．解析：(1)根据光电效应方程和动能定理可知
eUc＝hν－W0
结合图线可知截止频率νc＝5.0×1014Hz.
(2)由以上分析可得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)
结合图线斜率可得
k＝eq \f(h,e)＝eq \f(2.0,5.0×1014)V/Hz
因此h＝eq \f(2.0×1.6×10－19,5.0×1014)J·s＝6.4×10－34J·s.
答案：(1)5.0×1014Hz (2)6.4×10－34J·s
10．解析：由题图可知，光电管两端所加的电压为反向电压，由电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为0.7eV，根据光电效应方程Ek＝hν－W0，可得W0＝1.8eV，故A、C正确；开关S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故B错误；改用能量为1.5eV的光子照射，由于光子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，故D错误．
答案：AC
11．解析：图甲中光电管中电场为加速电场，设电子离开K极时的最大初动能为Ek，电子到达A极板的最大动能为Ekm，由动能定理可得eU＝Ekm－Ek，解得Ekm＝eU＋Ek，所以斜率为e，A、B错误；截距为光电子离开K极时的最大初动能，C错误，D正确．
答案：D