4.1光电效应同步练习（word版含答案）

4.1光电效应同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22 eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（　　）
A．两种 B．三种 C．四种 D．五种
2．氢原子从n=6跃迁到n=2能级时辐射出频率为的光子，从n=5跃迁到n=2能级时辐射出频率为的光子．下列说法不正确的是(　 　)
A．频率为的光子的能量较大
B．频率为的光子的动量较大
C．做双缝干涉实验时，频率为的光产生的条纹间距较大
D．做光电效应实验时，频率为的光产生的光电子的最大初动能较大
3．下列说法正确的是
A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B．电流通过导体的热功率与电流大小成正比
C．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
D．电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
4．当某种单色光照射到金属表面时，金属表面有光电子逸出，如果光的强度减弱，频率不变，则（　　）
A．光的强度减弱到某一数值时，就没有光电子逸出
B．单位时间内逸出的光电子数减少
C．逸出光电子的最大初动能减小
D．单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小
5．我们经常可以看到，在路边施工处总挂着红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意外，还有一个重要原因，这一原因是红色光( )
A．比其他色光容易发生衍射 B．比其他色光的光子能量大
C．比其他色光容易发生干涉 D．比其他色光更容易发生光电效应
6．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是（　　）
A．发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多
B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7s
D．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生
7．关于光的现象，下列说法正确的是（　　）
A．用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用
B．a、b两束光照射同一双缝干涉装置在屏上得到的干涉图样中，a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距，则可以判断某玻璃对a光的折射率比b光大
C．光的偏振现象证明光是纵波
D．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大
8．a、b是两束频率不同的单色光，已知a光频率低于b光频率，则下面说法中正确的是（　　）
A．若用a光做衍射实验，衍射现象更明显
B．若用b光做衍射实验，衍射现象更明显
C．光束中a光子的能量较大
D．若用a光做光电效应实验，没有光电子打出，则用b光做光电效应实验一定有光电子打出
9．分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为1∶3，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是（　　）
A．用频率为2ν的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B．用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C．甲、乙两种单色光照射该金属，对应光电流的遏止电压相同
D．该金属的逸出功为
10．用光照射某种金属，金属表面有电子逸出。若保持入射光的频率不变，减小入射光的强度，则（　　）
A．光电子的最大初动能减小 B．光电子的最大初动能保持不变
C．可能无电子从金属表面逸出 D．单位时间内逸出的光电子数目不变
11．关于光子说对光电效应的解释，下列说法中正确的是
A．金属内的每个电子一次只能吸收一个光子
B．只要入射光足够强，便一定能发生光电效应
C．当入射光频率一定时，入射光越强，光电子的初动能就一定越大
D．光电子的最大初动能与入射光的频率、光强有关
12．用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.8V时，电流表读数为0，则（　　）
A．电键K断开后，没有电流流过电流表G
B．所有光电子的初动能为0.8eV
C．光电管阴极的逸出功为2.20V
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
13．用波长为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．由此可知，钨的极限频率是（ ）．（普朗克常量，光速，结果取两位有效数字）
A．
B．
C．
D．
14．2019年10月31日，重庆半导体光电科技产业园正式开工建设，标志着我国对光电效应的研究转型为自主研发，下列有关光电效应的说法正确的是（ ）
A．某种单色光照射到金属表面时，只要光足够强就能发生光电效应，与频率无关
B．任何金属都存在截止频率，入射光的频率必须大于该金属的截止频率时才能发生光电效应
C．若某单色光照在金属表面已发生光电效应，不改变光强的条件下增大入射光的频率，形成的饱和光电流将随之增大
D．发生光电效应时，入射光的频率越大，要使具有最大初动能的光电子的动能减为零所需反向电压就越小
15．金属板M在某种光照射下可以发射出最大速度为v的电子，电子从金属板M运动到金属网N形成电流。已知图中两电池的供电电压都为U，电子的电荷量为e，质量为m，当单刀双掷开关S与1接通时，电流表的示数刚好为零（即电子恰好不能运动到金属网N）。现单刀双掷开关S与2接通时，电子运动到金属网N时的最大速度为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，会_________（填“辐射”或“吸收”）光子，这种光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为______eV．现有一群处于n=4的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有_______种．
17．深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道，如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400~770nm（）．
各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：
根据上图和所给出的数据，你认为：
(1)光电管阴极K上应涂有金属________．
(2)控制电路中的开关S应和__________（选填“a”和“b”）接触．
(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．
18．氢原子的能级如图所示．有一群处于n=4能级的氢原子，若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应，则：
①这群氢原子发出的光中共有_____种频率的光能使该金属产生光电效应；
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属，所产生的光电子的最大初动能为____eV．
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．几种金属的溢出功W0见下表：
用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10-7~7.6×10-7m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s．
21．普朗克常量是最基本的物理量之一，它架起了粒子性和波动性之间的桥梁．普朗克常量具体数值可以通过光电效应实验测得．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线．由图求出：
①这种金属发生光电效应的截止频率；
②普朗克常量．
22．用同一束单色光，在同一条件下先后照射锌板和银板，都能产生光电效应。在以上两次实验中，对于下列四个物理量，哪些是一定相同的？哪些是可能相同的？哪些是一定不同的？
(1)光子的能量；
(2)光电子的逸出功；
(3)光电子的动能；
(4)光电子的最大动能。
23．已知锌发生光电效应的逸出功等于W=3.3eV，求
（1）锌发生光电效应的的极限频率应该多少？
（2）若照射锌板的入射光的光子能量为5eV，那么从锌板放出的光电子的最大初动能为多少．（普朗克常数取h=6.6×10-34J s 1 eV=1.60×10-19J ）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
2．C
3．D
4．B
5．A
6．A
7．B
8．A
9．B
10．B
11．A
12．C
13．B
14．B
15．D
16． 辐射 2.55 4
17． 铯 b a
18． 4 10.2
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
20．纳、钾、铷
21．①；②
22．(1)一定相同；(3)可能相同；(2)(4)一定不同
23．（1）8×1014Hz（2）1.7eV
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