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．用绿光照射一个光电管能发生光电效应，欲使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，下列方法中正确的是
A．改用紫外线照射 B．改用红外线照射
C．改用强度较大的绿光照射 D．改用强度较大的红光照射
2．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
3．用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，则（　　）
A．a光的强度一定大于b光的强度
B．a光的频率一定大于阴极K的极限频率
C．b光的频率一定小于阴极K的极限频率
D．开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K电流计G的指针一定不会发生偏转
4．“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光。以下说法正确的是（　　）
A．a光光子能量大于b光光子能量
B．在水珠中a光的传播速度小于b光的传播速度
C．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽
D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应
5．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．极限频率越大的金属材料逸出功越大
D．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
6．一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示．对于两束单色光来说（ ）
A．a、b两种光通过同样的双缝干涉实验装置时，a光的条纹宽度更宽
B．在玻璃中传播速度a光比b光小，光子能量a光比b光大，在玻璃中的a光波长比b光波长短
C．a光能使某种金属产生光电效应，则b光一定不能使该种金属产生光电效应
D．若逐渐增大复色可见光在平板玻璃上表面的入射角，则a光首先会在平板玻璃下表面发生全反射现象
7．下列说法中正确的是（ ）
A．奥斯特发现了电磁感应现象
B．牛顿通过理想斜面实验得出了维持运动不需要力的结论
C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱现象，推动了量子理论的发展
D．光照在金属板上时，金属能否发生光电效应现象与入射光的强度有关．
8．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是(　　)
A．若入照单色光的频率变大，该金属表面可能没有光电子逸出
B．若入照单色光光的频率变小，该金属表面一定有光电子逸出
C．若入照单色光的频率变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大
D．若入照单色光的强度变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大
9．可见光的波长的大致范围是400～760 nm。下表给出了几种金属发生光电效应的极限波长，下列说法正确的是（　　）
金属 钨 钙 钠 钾
极限波长（nm） 274 388 542 551
A．表中所列金属，钾的逸出功最大
B．只要光照时间足够长或强度足够大，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应
C．用波长为760 nm的光照射金属钠、钾，则钠逸出的光电子的最大初动能较大
D．用波长为400 nm的光照射金属钠、钾，则钾逸出的光电子的最大初动能较大
10．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则(　　)
A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变
B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小
C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小
D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了
11．如图为氢原子光谱在可见光区域内的四条谱线Hα、Hβ、Hγ和，都是氢原子中电子从量子数n＞2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，根据此图判定错误的是（　　）
A．Hα对应的原子前后能级之差最小
B．同一介质对Hα的传播速度最大
C．光子的动量最大
D．用Hγ照射某一金属能发生光电效应，则用Hβ照射同一金属一定不能产生光电效应
12．两束单色光a和b沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光在底边界面处发生了全反射，两束光沿相同方向射出，则（ ）
A．在玻璃砖中，a光的速度比b光的大
B．如果用a光照射某金属能产生光电效应，则用b光照射该金属也能产生
C．将a光、b光以相同角度斜射到同一块平行玻璃板，透过平行表面后，a光侧移量大
D．分别用a和b在相同条件下做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光的大
13．某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像如图所示，则由图像可知（　　）
A．图像的斜率表示普朗克常量h
B．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关
C．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为hνc
D．入射光的频率发生变化时，金属的逸出功也随之改变
14．一束可见光a由三种单色光m、p、n组成．光束a通过三棱镜后的情况如图所示，检测发现单色光p能使某种金属产生光电效应，下列叙述正确的是（ ）
A．真空中单色光m的波长小于n的波长
B．单色光m的频率大于n的频率
C．单色光n一定可以使该金属发生光电效应
D．在三棱镜中，单色光m的传播速度小于n的传播速度
15．下列说法正确的是
A．β射线是由于原子核内的中子转化产生的
B．光电效应和康普顿效应都揭示了光具有波动性
C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量之和
D．钴60的半衰期为5.27年，则2个钴60原子核经过5.27年将一定有1个发生衰变
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．根据所学知识完成填空：
(1)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是________．
(2)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×1014 Hz，普朗克常量h=6.63×10﹣34 J s．请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应________．
18．如图,在水中有一厚度不计的薄玻璃片制成的中空三棱镜,里面是空气,一束光A从棱镜的左边射入,从三棱镜的右边射出时发生色散,射出的可见光分布在a点和b点之间,则下列说法正确的是_______
A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光
B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光
C．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光
D．若蓝光能使某金属发生光电效应，则射到a点光也能使其发生光电效应
E. 光在ab面上不可能发生全反射
19．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量．（计算结果均保留3位有效数字）
（1）实验中测得铷的遏止电压与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率___________Hz，逸出功___________J；
（2）如果实验中入射光的频率，则产生的光电子最大初动能______J．
三、综合题（共4题）
20．氢原子处于基态的能级值为，普朗克常量为h。原子从能级n＝2向n＝1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求：
(1)该金属的截止频率；
(2)产生光电子最大初动能。
21．紫光在真空中的波长为4.5×10-7m，h=6.63×10-34J·s，c=3×108m/s，请问（结果保留三位有效数字）：
（1）紫光光子的能量是多少？
（2）用他照射极限频率为v0=4.62×1014Hz的金属钾能否产生光电效应？若能产生，则光电子的最大初动能为多少？
22．钙的逸出功是，现在用波长100nm的光照射钙的表面．
求光电子的最大初动能；
求遏止电压；
求钙的极限频率．
23．用频率为的紫光照射某金属（极限频率为），且．已知普朗克常量为h．求：
①该金属的逸出功W；
②光电子的最大初动能Ek．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．C
5．C
6．B
7．C
8．C
9．D
10．A
11．D
12．A
13．C
14．C
15．A
16． 辐射 2.55 4
17． 减小 光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功） 不能
18．BDE
19． ； ；
20．(1)；(2)
21．（1）4.42×10-19 J；（2）能；1.36×10-19 J．
22．(1) (2) (3)
23．(1)；(2)
答案第1页，共2页