4.2光电效应专题复习（Word版含答案）

4.2光电效应专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．用来解释光电效应的科学家的理论是（　　）
A．爱因斯坦的光子说 B．麦克斯韦电磁场理论
C．牛顿的微粒说 D．惠更斯的波动说
2．用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的表面，均发生了光电效应．下列说法正确的是
A．蓝光照射金属时，逸出的光电子最大初动能更大
B．蓝光照射金属时，单位时间内逸出的光电子数更多
C．增加光照强度，逸出的光电子最大初动能增大
D．如果换作红光照射，一定能使该金属发生光电效应
3．如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针未偏转，b光照射时指针偏转，以下说法正确的是（　　）
A．增大b光的强度，验电器的指针偏角一定减小
B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电
C．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b光亮条纹更宽
D．在同一介质中传播，a光的传播速度比b光大
4．下列说法错误的是
A．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说
B．用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，即使增大入射光光照强度也不能发生光电效应
C．光电效应揭示了光具有波动性
D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若改用紫光照射该金属，也一定能发生光电效应
5．分子运动是看不见、摸不着的，其运动特征不容易研究，但科学家可以通过布朗运动认识它，这种方法试卷第1页，共3页
叫做“转换法”．下面给出的四个研究实例，其中采取的方法与上述研究分子运动的方法相同的是（　　）
A．牛顿通过对天体现象的研究，总结出万有引力定律
B．爱因斯坦在普朗克量子学说的启发下提出了光子说
C．欧姆在研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变研究电流与电压的关系；然后再保持电压不变研究电流与电阻的关系
D．奥斯特通过放在通电直导线下方的小磁针发生偏转得出通电导线的周围存在磁场的结论
6．在光电效应实验中用频率为的光照射光电管阴极发生了光电效应．下列说法正确的是
A．减小入射光的强度，一定不发生光电效应
B．改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应
C．增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大
D．改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大
7．关于光电效应，下列说法正确的是（　　）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．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
D．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
8．频率为ν的光照射某金属材料，产生光电子的最大初动能为Ekm，若以频率为1.5ν的光照射同一金属材料，则光电子的最大初动能是（　 ）
A．1.5Ekm B．1.5hν C．Ekm+0.5hν D．Ekm+1.5hν
9．光电效应实验中，下列表述正确的是（　　）
A．光照时间越长，光电流越大
B．入射光足够强就可以有光电流
C．遏止电压与入射光的频率无关
D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子
10．如图是光电效应的演示实验，验电器和锌板连接验电器原先不带电，下列说法正确的是（　　）
A．紫外线照射锌板时，验电器带正电
B．减小紫外线的光照强度，验电器就不会带电
C．光电效应主要证明了光具有波动性
D．光电效应中产生的光电子本质是光子而不是电子
11．在光电效应实验中，某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。可判断出（　　）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的频率小于丙光的频率
C．乙光对应的极限频率大于丙光的极限频率
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
12．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率的几组数据．
Uc/V 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878
/1014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501
由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．
则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz
13．图甲为研究光电效应的电路图，当用频率为的光照射金属阴极时，通过调节光电管两端电压，测量对应的光电流强度，绘制了如图乙所示的图象。已知电子所带电荷量为，图象中遏止电压、饱和光电流及射光的频率、普朗克常量均为已知量。下列说法正确的是（　　）
A．光电子的最大初动能为
B．阴极金属的逸出功为
C．若增大原入射光的强度，则和均会变化
D．阴极金属的截止频率为
14．四种颜色的光分别通过同一双缝产生的双缝干涉图案如图中各选项所示，用这四种颜色的光分别照射某金属板，只有两种光能产生光电效应，则能产生光电效应的光线中，光子能量较小的光对应的双缝干涉图案是　　
A． B．
C． D．
15．美国物理学家密立根通过研究光电效应中遏止电压与入射光频率的关系测量出了普朗克常量。如图，表示遏止电压，v表示频率，图线的横截距为a，纵截距为。已知质子的电荷量为e，则普朗克常量的测量值为（ ）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
16．科学家___________提出光子说，很好地解释了光电效应实验；光电效应说明光具有________性．
17．一个高能γ光子，经过重核附近时与原子核场作用，能产生一对正负电子，请完成相应的反应方程：________．
已知电子质量me=9.10×10-31kg，光在真空中的传播速度为速为c=3.00×108m/s，则γ光子的能量至少为____J．
18．能量为Ei的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子，这一能量Ei称为氢的电离能。现用一频率为的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为 （用光子频率、电子质量m、氢的电离能Ei与普朗克常量h表示）
19．如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．
①若增加黄光照射的强度，则毫安表_____________（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表___________（选填“有”或“无”）示数．
②若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率ν的光照射光电管中的金属涂层，分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零时的不同电压值U，通过U和ν的几组对应数据，作出U-ν图象．则利用电子的电荷量e与U-ν图象的_____就可求得普朗克常量h（用纵轴表示U、横轴表示ν）．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，第一次用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；第二次用波长为的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c。
(1)判断直流电源左右两端中哪端为正极；
(2)求该金属的逸出功W0，以及第一次实验中电流表的示数恰好减小为零时电压表的示数U。
21．如图所示为伦琴射线管的示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极（阳极），当A、K间加直流电压U＝30kV时，电子被加速打到对阴极A上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：
（1）电子到达对阴极的速度是多大？
（2）由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？
（3）若AK间的电流为10mA，那么每秒钟对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？（电子电量e＝－1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s）
22．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极限频率；
②普朗克常量．
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．
参考答案：
1．A
2．A
3．D
4．C
5．D
6．D
7．A
8．C
9．D
10．A
11．B
12．B
13．D
14．C
15．C
16． 爱因斯坦 粒子性
17．
18．
19．无；有；斜率
20．(1)左端(2)，
21．（1）1.0×108m/s；（2）4.1×10－11m；（3）6.25×1016个
22．①②
23．
答案第1页，共2页