4.1光电效应基础巩固练习(Word版含答案)

4.1光电效应基础巩固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．用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光电子的最大初动能为E1；若改用紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为E2，则（　　）
A．E2＝E1 B．E2>E1 C．E22．下列说法正确的是（　　）
A．某金属能发生光电效应，当入射光的颜色不变而增大光照强度时，逸出的光电子的最大初动能也增大
B．若利用黄光和蓝光分别在同一装置研究光电效应，用蓝光照射时的遏止电压大于用黄光照射时的遏止电压
C．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则逸出的光电子的最大初动能不变
D．换用频率小的光照射，但入射光的强度不变，则从光照射到金属表面上到发射出电子的时间明显减少
3．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（　　）
A．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少
B．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加
C．逸出的光电子的最大初动能减小
D．有可能不再产生光电效应
4．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（　　）
A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性
B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性
C．光照射到某金属表面能否发生光电效应取决于入射光的频率
D．实物粒子不具有波粒二象性
5．关于光电效应规律,下面哪些说法是正确的（ ）
①当某种光照射金属表面时,能发生光电效应,则入射光强度越大,单位时间内逸出的光电子数也越多②当某种光照射金属表面时,能发生光电效应,则入射光的波长越小,产生的光电子的最大初动能越大③同一频率的光照射不同金属,如果都能发生光电效应,则逸出功大的金属产生的光电子的初动能也越大④不同强度的某种色光照射同一金属,强光能发生光电效应现象,弱光也一定能发生光电效应现象
A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②③
6．下列说法正确的是
A．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性
B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变
C．一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个质子
D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，电势能增大，原子的总能量增大
7．1905 年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得 1921年诺贝尔物理学奖． 下列关于光电效应的描述正确的是
A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应
B．金属的逸出功与入射光的频率和强度无关
C．用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同
D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加
8．利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )
A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子
C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子
9．疫情期间，志愿者用非接触式体温测量仪通过人体辐射的红外线测体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线与紫外线相比较（　　）
A．红外线的频率比紫外线的频率大
B．在同种介质中红外线的波长比紫外线的波长长
C．红外线能发生干涉、多普勒现象而紫外线不能
D．若两种射线照射某金属都能发生光电效应，则紫外线照射时产生的光电子初动能大
10．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是
A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射
C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间
11．如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出六种不同频率的光子。让辐射出的光子照射某种金属，所有光线中，有三种不同波长的光可以使该金属发生光电效应，则下列有关说法中正确的是（　　）
A．受到激发后的氢原子处于n=6能级上
B．该金属的逸出功小于10.2eV
C．该金属的逸出功大于12.75eV
D．光电子的最大初动能一定大于2.55eV
12．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。
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
由表中数据得出的论断中正确的是（　　）A．两组实验采用了相同频率的入射光
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5.0eV，逸出光电子的最大动能为2.9eV
D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
13．如图所示，两束单色光a和b从水中射向水面的O点，它们进入空气后的光合成一束光c。根据这一现象可知，下列说法中正确的是（　　）
A．水对a光的折射率较大
B．从水射向空气时，a光全反射的临界角小于b光的临界角
C．两束光在从水进入空气时频率均保持不变
D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上不一定能发生光电效应
14．下列说法不正确的是（　　）
A．奥斯特发现电流的磁效应
B．法拉第发现电磁感应现象
C．摩擦生电，说明摩擦能创造电荷
D．当光照射在金属上时，有时会有电子从金属表面逸出，这是光电效应现象
15．光的电磁说不能解释的光的现象是（　　）
A．光的直线传播 B．光的干涉
C．光的衍射 D．光电效应
二、填空题（共4题）
16．如图“光电效应”实验，将一块擦得很亮的锌板连 接在不带电的灵敏验电器上，用紫外灯照射锌板，发现验电器指针的张角_______（选填“张开”、“闭合”），这说明锌板_______（选填“带电”、“不带电”）。
17．某单色光的频率为υ，它在空间是一份一份传播的，每一份叫做一个_____且每一份的能量是E=______．若用它照射某种极限频率为υ0的金属不能发生光电效应，则υ___υ0（填<，>或=）；以下措施哪些可能使之发生光电效应： ________；
A、增加入射光的强度 B、增加入射光的照射时间，
C、换用频率更大的入射光 D、换用频率更小的入射光．
发生光电效应时放出的电子叫________。
18．如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h。现将频率为ν（大于ν0）的光照射在阴极上，则：
（1）___________是阴极（填A或K），阴极材料的逸出功等于hv0；
（2）加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为_________。
19．如图所示，图甲、图乙是物理史上两个著名实验的示意图，通过这两个实验人们对光的本性有了比较全面的认识：
（1）图甲是英国物理学家托马斯·杨做的_______实验的示意图，该实验是光的______说的有力证据．
（2）图乙是______________ 实验的示意图，该实验是光的_________说的有力证据．
三、综合题（共4题）
20．用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19J，已知普朗克常量为6.63×10－34J·s，真空中的光速为3.00×108m/s，求能使锌产生光电效应的单色光的最低频率。(保留1位小数)
21．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．
22．如图甲为氢原子的能级图，设一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，频率最大的光照射光电管阴极K.阴极K在极短时间内吸收频率最大的光子后逸出光电子，实验测得其反向遏止电压为10.92V (如图乙所示)．求:
(1)一群处于n=4能级氢原子向基态跃迁时能发出多少种频率不同的光子 其中频率最大的光子能量为多少电子伏特
(2)阴极K逸出的光电子的最大初动能为多少电子伏特
(3)阴极K的逸出功为多少电子伏特
23．已知使锌板发生光电效应的光的极限波长为λ0=372mm．按照玻尔的理论,氢原子的基态能量为-13．6eV,试通过计算说明利用氢原子光谱中的光能否使锌板发生光电效应（真空中的光速为c=3．00×108m/s,普朗克常数h=6.63×10-34J·s）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．A
4．C
5．B
6．B
7．B
8．A
9．B
10．B
11．B
12．D
13．C
14．C
15．D
16． 张开 带电
17． 光子 hv < C 光电子
18． K hv-hv0+eU
19． 双缝干涉 波动 光电效应 粒子
20．8.1×1014Hz
21．(1) (2) (3)
22．（1）6种；12.75eV（2）10.92eV（3）1.83eV
23．能
答案第1页，共2页