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沪科版 (2019)选择性必修 第三册6.2 光电效应的理论解释复习练习题
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这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第三册6.2 光电效应的理论解释复习练习题，共12页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．氢原子能级如图甲所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光照射到图乙所示的真空管。阴极K材料为钠，其逸出功为2.29eV，发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，则（ ）
A．跃迁产生的光中，由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最大
B．跃迁产生的光中，只有一种频率的光可以使阴极K发生光电效应
C．当滑片P调至最左端时，电流表的示数不为0
D．当电源a端为负极，无论滑片P调至何位置，电流表的示数均为0
2．自2020年1月以来，“新冠肺炎”席卷全国。“新冠肺炎”的典型症状就是持续发烧，因此测温是“新冠肺炎”防控的重要环节，为方便测温，人们习惯采用如图所示的额温枪。额温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将额温枪放于距两眼中间部位大约5cm~6cm处，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。则以下说法正确的是（ ）
A．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异
B．额温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
C．红外线是波长比紫外线长的电磁波，它们都是纵波
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
3．用一种单色光照射某金属，产生光电子的最大初动能为Ek，单位时间内发射光电子数量为n，若增大该入射光的强度，则（ ）
A．Ek增加，n增加B．Ek增加，n不变
C．Ek不变，n不变D．Ek不变，n增加
4．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转，则以下说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将光照强度增大时，电流表的示数减小
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零
5．用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J，由此可知钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63×10－34J·s，光速c=3.0×108m/s）（ ）
A．5.5×1034HzB．7.9×1014Hz
C．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz
6．如图所示为研究光电效应的装置，当分别用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3，电流计的示数均不为零。已知光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则 （ ）
A．锌板的逸出功为
B．锌板的极限频率为
C．用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大
D．用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为1∶3
7．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、，下列说法正确的是（ ）
A．若、光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则光的遏止电压低
B．在该三棱镜中光波长大于光
C．光能发生偏振现象，光不能发生
D．若增大入射角i，则光先消失
8．下列叙述中符合历史史实的是
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂结构
B．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象
C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
D．牛顿提出的质量不变性是狭义相对论的基本假设之一
9．如图所示为氢原子能级示意图．现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是
A．最多可辐射出3种不同频率的光
B．由n=2跃迁到能级产生的光的频率最小
C．由n=4跃迁到n=l能级产生的光的波长最短
D．用n=3跃迁到n=2能级辐射的光照射逸出功为6. 34eV的金属铂能发生光电效应
10．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．则：
A．S断开时光电子的最大初动能的大小为3.1eV
B．S断开时光电子的最大初动能的大小不可求
C．该阴极材料的逸出功为1.9 eV
D．该阴极材料的逸出功为3.1 eV
11．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极上的电压的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，饱和光电流的大小与入射光强度无关
B．由图线①、②、③可知其遏止电压只由入射光的频率决定
C．只要增大电压，光电流就会一直增大
D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应
12．如图所示光电效应实验装置中，用频率为ν的光照射光电管阴极K，发生了光电效应。下列说法中正确的是（ ）
A．增大入射光的强度，光电流不变
B．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
C．保证光的强度不变，改用频率大于ν的光照射，光电流不变
D．减小入射光的强度，光电效应现象消失
13．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象
B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能放出种不同频率的光
C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为
D．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
14．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏 转.则以下说法正确的是( )
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．当滑动变阻器不动时，光电流大小与光强成正比
C．将 K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，遏止电压不变
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片 向右移动一些， 电流表的读数一定为零
15．利用半圆形玻璃砖的特殊形状研究光的折射和全反射现象非常方便。某同学为了探究光的折射和全反射的规律，专门到实验空做了以下实验，他用、两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心射向空气，其光路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该玻璃砖对光的折射率较大
B．在该玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度
C．在真空中，、两种单色光相比，光的波长较长
D．、两种单色光相比，光的光子能量较小
二、填空题（共4题）
16．如图甲所示为研究光电效应的电路图．
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转．将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)．如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数．
(2)当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________ J，金属的逸出功为______ J．
17．原子的能级如图所示，原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是______eV.从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子光照射该金属，所产生光电子最大初动能是_____eV．
18．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向遏止电压，根据反向遏止电压可以计算光电子的最大初动能Ekm。现分别用频率为、的单色光照射阴极，测量的反向遏止电压分别为U1与U2，设电子质量为m，电荷量为e，则用频率为的单色光照射阴极时光电子的最大初速度为________，用上述符号表示普朗克常量为_______。
19．光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度。
（1）锌板带的是______电荷，请解释锌板带电的原因；______
（2）将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角会发生什么变化？______
（3）使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯或强度更大的红外线灯照射锌板，观察到的实验现象是怎样的？______
三、综合题（共4题）
20．在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能．能量为6.0 eV的光子射入某金属表面后，逸出光电子的最大初动能为2.5 eV，已知h=6.6×J·s，元电荷电荷量为e=1.6×C。求：
（1）金属的逸出功W；
（2）该条件下的遏止电压Ue；
（3）这种金属发生光电效应的极限频率v。（结果保留2位有效数字）
21．铝的逸出功W0=6.72×10-19J，现在用波长λ=200nm的光照射铝表面。普朗克常量h=6.63×10-34J·s，求：
（1）光电子的最大初动能；
（2）遏止电压；
（3）铝的截止频率。
22．下表是按照密立根的方法研究光电效应实验时得到的某金属的遏止电压与照射光频率的几组数据，并由此绘制图像如图甲所示（已知）。
（1）求这种金属的截止频率；
（2）求普朗克常量；
（3）如图乙，在给定的坐标系中完成光电子最大初动能与照射光频率之间的关系图像。
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．
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．D
5．B
6．B
7．A
8．C
9．C
10．C
11．B
12．B
13．D
14．B
15．B
16． 减小 可能 2eV 3eV
17． 1.89 10.86
18．
19． 正 用紫外线照射锌板，锌板发生光电效应，有光电子射出，锌板失去电子带正电 验电器指针偏角将减小
改用强度更大的弧光灯照射锌板，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，所以锌板所带的正电变多，验电器的指针偏角将增大；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，红外线照射不一定发生光电效应，所以指针不一定偏转。
20．（1）3.5eV；（2）2.5V；（3）
21．（1）；（2）；（3）
22．（1）；（2）；（3）
23．
1．氢原子能级如图甲所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光照射到图乙所示的真空管。阴极K材料为钠，其逸出功为2.29eV，发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，则（ ）
A．跃迁产生的光中，由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子频率最大
B．跃迁产生的光中，只有一种频率的光可以使阴极K发生光电效应
C．当滑片P调至最左端时，电流表的示数不为0
D．当电源a端为负极，无论滑片P调至何位置，电流表的示数均为0
2．自2020年1月以来，“新冠肺炎”席卷全国。“新冠肺炎”的典型症状就是持续发烧，因此测温是“新冠肺炎”防控的重要环节，为方便测温，人们习惯采用如图所示的额温枪。额温枪是通过传感器接收红外线，得出感应温度数据，使用时只要将额温枪放于距两眼中间部位大约5cm~6cm处，修正额头与实际体温的温差便能显示准确的体温。则以下说法正确的是（ ）
A．额温枪能测温度是因为温度不同的人体辐射的红外线存在差异
B．额温枪利用的红外线也可用于杀菌消毒
C．红外线是波长比紫外线长的电磁波，它们都是纵波
D．爱因斯坦最早提出“热辐射是一份一份的、不连续的”观点，并成功解释了光电效应现象
3．用一种单色光照射某金属，产生光电子的最大初动能为Ek，单位时间内发射光电子数量为n，若增大该入射光的强度，则（ ）
A．Ek增加，n增加B．Ek增加，n不变
C．Ek不变，n不变D．Ek不变，n增加
4．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转，则以下说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数
C．将光照强度增大时，电流表的示数减小
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零
5．用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J，由此可知钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63×10－34J·s，光速c=3.0×108m/s）（ ）
A．5.5×1034HzB．7.9×1014Hz
C．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz
6．如图所示为研究光电效应的装置，当分别用波长为2λ、λ的单色光照射锌板时，从锌板表面逸出的光电子的最大初速度之比为1∶3，电流计的示数均不为零。已知光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则 （ ）
A．锌板的逸出功为
B．锌板的极限频率为
C．用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大
D．用波长为2λ、λ的单色光分别照射锌板时，二者遏止电压之比为1∶3
7．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光、，下列说法正确的是（ ）
A．若、光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则光的遏止电压低
B．在该三棱镜中光波长大于光
C．光能发生偏振现象，光不能发生
D．若增大入射角i，则光先消失
8．下列叙述中符合历史史实的是
A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核内部有复杂结构
B．玻尔理论成功地解释了各种原子的发光现象
C．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
D．牛顿提出的质量不变性是狭义相对论的基本假设之一
9．如图所示为氢原子能级示意图．现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是
A．最多可辐射出3种不同频率的光
B．由n=2跃迁到能级产生的光的频率最小
C．由n=4跃迁到n=l能级产生的光的波长最短
D．用n=3跃迁到n=2能级辐射的光照射逸出功为6. 34eV的金属铂能发生光电效应
10．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．则：
A．S断开时光电子的最大初动能的大小为3.1eV
B．S断开时光电子的最大初动能的大小不可求
C．该阴极材料的逸出功为1.9 eV
D．该阴极材料的逸出功为3.1 eV
11．图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K和阳极上的电压的关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，饱和光电流的大小与入射光强度无关
B．由图线①、②、③可知其遏止电压只由入射光的频率决定
C．只要增大电压，光电流就会一直增大
D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应
12．如图所示光电效应实验装置中，用频率为ν的光照射光电管阴极K，发生了光电效应。下列说法中正确的是（ ）
A．增大入射光的强度，光电流不变
B．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大
C．保证光的强度不变，改用频率大于ν的光照射，光电流不变
D．减小入射光的强度，光电效应现象消失
13．如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34 eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是（ ）
A．用氢原子从高能级向基态跃迁时发射的光照射锌板一定不能产生光电效应现象
B．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，能放出种不同频率的光
C．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为
D．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
14．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏 转.则以下说法正确的是( )
A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大
B．当滑动变阻器不动时，光电流大小与光强成正比
C．将 K 极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，遏止电压不变
D．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片 向右移动一些， 电流表的读数一定为零
15．利用半圆形玻璃砖的特殊形状研究光的折射和全反射现象非常方便。某同学为了探究光的折射和全反射的规律，专门到实验空做了以下实验，他用、两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心射向空气，其光路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该玻璃砖对光的折射率较大
B．在该玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度
C．在真空中，、两种单色光相比，光的波长较长
D．、两种单色光相比，光的光子能量较小
二、填空题（共4题）
16．如图甲所示为研究光电效应的电路图．
(1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转．将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能________(选填“减小”或“增大”)．如果改用频率略低的紫光照射，电流表______(选填“一定”“可能”或“一定没”)有示数．
(2)当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时，测得电流表上的示数随电压变化的图象如图乙所示．则光电子的最大初动能为________ J，金属的逸出功为______ J．
17．原子的能级如图所示，原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应，该金属的逸出功是______eV.从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子光照射该金属，所产生光电子最大初动能是_____eV．
18．某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象。闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的电压值U称为反向遏止电压，根据反向遏止电压可以计算光电子的最大初动能Ekm。现分别用频率为、的单色光照射阴极，测量的反向遏止电压分别为U1与U2，设电子质量为m，电荷量为e，则用频率为的单色光照射阴极时光电子的最大初速度为________，用上述符号表示普朗克常量为_______。
19．光电效应实验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度。
（1）锌板带的是______电荷，请解释锌板带电的原因；______
（2）将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角会发生什么变化？______
（3）使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯或强度更大的红外线灯照射锌板，观察到的实验现象是怎样的？______
三、综合题（共4题）
20．在光电效应中，电子获得光子的能量后最终成为光电子，其中一部分能量用于克服金属的阻碍做功，剩下的能量就是光电子的初动能．能量为6.0 eV的光子射入某金属表面后，逸出光电子的最大初动能为2.5 eV，已知h=6.6×J·s，元电荷电荷量为e=1.6×C。求：
（1）金属的逸出功W；
（2）该条件下的遏止电压Ue；
（3）这种金属发生光电效应的极限频率v。（结果保留2位有效数字）
21．铝的逸出功W0=6.72×10-19J，现在用波长λ=200nm的光照射铝表面。普朗克常量h=6.63×10-34J·s，求：
（1）光电子的最大初动能；
（2）遏止电压；
（3）铝的截止频率。
22．下表是按照密立根的方法研究光电效应实验时得到的某金属的遏止电压与照射光频率的几组数据，并由此绘制图像如图甲所示（已知）。
（1）求这种金属的截止频率；
（2）求普朗克常量；
（3）如图乙，在给定的坐标系中完成光电子最大初动能与照射光频率之间的关系图像。
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．
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
参考答案：
1．C
2．A
3．D
4．D
5．B
6．B
7．A
8．C
9．C
10．C
11．B
12．B
13．D
14．B
15．B
16． 减小 可能 2eV 3eV
17． 1.89 10.86
18．
19． 正 用紫外线照射锌板，锌板发生光电效应，有光电子射出，锌板失去电子带正电 验电器指针偏角将减小
改用强度更大的弧光灯照射锌板，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，所以锌板所带的正电变多，验电器的指针偏角将增大；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，红外线照射不一定发生光电效应，所以指针不一定偏转。
20．（1）3.5eV；（2）2.5V；（3）
21．（1）；（2）；（3）
22．（1）；（2）；（3）
23．
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