粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 光电效应方程及其意义课时训练

这是一份粤教版 (2019)选择性必修 第三册第二节 光电效应方程及其意义课时训练，共8页。

题组一 对光电效应方程的理解与应用
1．用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J．已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s-1．能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为( )
A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz
C．2×1015 HzD．8×1015 Hz
2．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果．
由表中数据得出的论断中不正确的是( )
A．两组实验采用了不同频率的入射光
B．两组实验所用的金属板材质不同
C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV
D．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大
3．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，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．入射光太弱
B．入射光波长太长
C．光照时间太短
D．电源正负极接反
4．如图所示为光电倍增管的原理图，管内由一个阴极K、一个阳极A和K、A间若干对倍增电极构成．使用时在阴极K、各倍增电极和阳极A间加上电压，使阴极K、各倍增电极到阳极A的电势依次升高．当满足一定条件的光照射阴极K时，就会有电子射出，在加速电场作用下，电子以较大的动能撞击到第一个倍增电极上，电子能从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A收集到的电子数比最初从阴极发射的电子数增加了很多倍．下列说法正确的是( )
A．光电倍增管适用于各种频率的光
B．保持入射光不变，增大各级间电压，阳极收集到的电子数可能增多
C．增大入射光的频率，阴极K发射出的所有光电子的初动能都会增大
D．保持入射光频率和各级间电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数
5．如图所示是光电管的工作原理电路图，一束波长为λ1的单色光照射到光电管的阴极，电路中产生了光电流，下列判断正确的是( )
A．若电路中电源的正、负极反接后，电路中仍可能有光电流
B．单色光照射一段时间后，才能观察到电流表指针转动
C．若另一束波长为λ2的单色光(λ2>λ1)照射到光电管的阴极时，电路中也可能产生光电流但光电流肯定比前一次小
D．入射光的强度一定时，电路中光电流的大小随电压的增大而持续增大
题组二 光电效应的图像问题
6．用不同频率的光分别照射钨和锌，发生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图线．已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek-ν坐标系中，则正确的是( )
A B
C D
7．研究光电效应规律的实验装置如图所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压Uc．在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是( )
A B
C D
8．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
9．小明用阴极为金属铷的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s．
甲 乙
(1)图甲中电极A为光电管的______(选填“阴极”或“阳极”)；
(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝______J；
(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝______J．
10．(多选)实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是( )
A．如用金属钨做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大
B．如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大
C．如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－Ek2)，则Ek2D．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν<ν1时，不可能有光电子逸出
11．(多选)如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接，用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而且另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转．下列说法正确的是( )
A．a光的频率一定大于b光的频率
B．电源正极可能与c接线柱连接
C．用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应
D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→f
12．美国物理学家密立根以精湛的技术测量光电效应中的几个重要物理量．表内是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率ν的几组数据．
(1)在给出的坐标纸中作出Uc- ν图像；
(2)根据所作图像求出该金属的截止频率νc；(结果保留三位有效数字)
(3)根据图像求出普朗克常量的值．(结果保留两位有效数字)
13．美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据．密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压Uc、入射光频率ν，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性．如图所示是根据某次实验作出的Uc-ν图像，电子的电荷量e＝1.6×10-19 C．试根据图像和题目中的已知条件：
(1)写出爱因斯坦光电效应方程(用Ekm、h、ν、W0表示)；
(2)由图像求出这种金属的截止频率νc；
(3)若图像的斜率为k，写出普朗克常量h的表达式，并根据图像中的数据求出普朗克常量h(结果保留两位有效数字)．组
次
入射光子的能量/eV
相对光强
光电流大小/mA
逸出光电子的最大动能/eV
第一组
1
2
3
4.0
4.0
4.0
弱
中
强
29
43
60
0.9
0.9
0.9
第二组
4
5
6
6.0
6.0
6.0
弱
中
强
27
40
55
2.9
2.9
2.9
金属
钨
钙
钠
截止频率νc/(×1014 Hz)
10.95
7.73
5.53
逸出功W/eV
4.54
3.20
2.29
Uc/V
0.54
0.64
0.71
0.81
0.88
ν/(1014Hz)
5.64
5.89
6.10
6.30
6.50