4.2光电效应方程及其意义基础巩固（word版含答案）

4.2光电效应方程及其意义基础巩固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．电子是组成原子的基本粒子之一，下列对电子的说法中正确的是（　　）
A．天然放射现象中的β射线实际是高速电子流，穿透能力比α射线强
B．汤姆孙最早发现电子，并测量出电子电荷量为
C．氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加
D．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光子的能量
2．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。则可判断出（　　）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的频率大于丙光的频率
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．丙光对应的光电子最大初动能大于甲光对应的光电子最大初动能
3．一百年前，爱因斯坦由于发现了光电效应的规律而获得诺贝尔物理学奖。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，则用不同波长的光照射某金属时，逸出金属表面的光电子的最大初动能与入射光波长的倒数的关系图像（图像）的斜率为（　　）
A． B． C． D．
4．某金属在一束单色光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能为，已知该金属的逸出功为，普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率为（　　）
A． B． C． D．
5．用频率为9.33×1014Hz的紫外线照射钙的表面，释放出来的光电子最大动能是0.663eV。已知普朗克常量，由此可知，钙的极限频率是（　　）
A．7.73×1014Hz B．5.23×1014Hz C．4.78×1014Hz D．3.68×1014Hz
6．如图所示为氢原子的能级图，一群处于能级的氢原子辐射出的光子照射某金属表面，逸出的光电子的最大初动能为，则下列说法正确的是（　　）
A．该金属的逸出功为
B．共有3种不同频率的光子能使该金属发生光电效应
C．从直接跃迁到辐射的光子被电子吸收后，电子一定会从金属表面飞出
D．从跃迁到辐射出的光子照射该金属，打出的光电子的最大初动能为
7．下列说法正确的是（　　）
A．微观粒子的能量变化是连续的
B．电磁波波长越长，其能量子越大
C．红光的能量子比绿光大
D．能量子与电磁波的频率成正比
8．用图1装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图2中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是（　　）
A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线
B．b光的光子能量大于a光的光子能量
C．用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功
D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极时逸出的光电子最大初动能
9．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是（　　）
A．遏止电压 B．饱和光电流
C．光电子的最大初动能 D．逸出功
10．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（直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴的交点坐标为0.5）。由图可知（　　）
A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz
B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz
C．该图线的斜率表示普朗克常量的倒数
D．该金属的逸出功为0.5 eV
11．如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，颜色相同的a、b两束光分别照射1、2两种材料，光电流I随电压U变化关系如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．a、b光的频率 B．a、b两光的光照强度相同
C．光电子的最大初动能 D．材料1、2的截止频率
12．一细光束由、两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是
A．光在水中传播速度比光小
B．光的光子能量较大
C．当该两种单色光由水中射向空气时，光发生全反射的临界角较大
D．用光和光在同一装置上做双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距
13．光电管是把光信号转变为电信号的仪器，今用频率为的光照射光电管，发射光电子的最大初动能为E。若改用频率为的光照射该光电管，发射光电子的最大初动能是（是普朗克常量）（　　）
A． B． C． D．
14．如图所示为研究光电效应的装置，当分别利用波长为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。已知单色光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。则（　　）
A．锌板的极限频率为
B．用波长为2λ的光照射锌板时，电流计的示数较大
C．用波长为3λ的单色光照射锌板时，能从锌板表面逸出光电子
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∶9
15．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
第一组 1 4.0 弱 29 0.9
2 4.0 中 43 0.9
3 4.0 强 60 0.9
第二组 4 6.0 弱 27 2.9
5 6.0 中 40 2.9
6 6.0 强 55 2.9
由表中数据得出的论断中不正确的是A．两组实验采用了不同频率的入射光
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5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eV
D．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大
二、填空题（共4题）
16．如图所示的实验电路,当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时,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．若此时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．
17．某金属在一束绿光照射下，刚好能产生光电效应，如增大绿光入射强度，则逸出的光电子数将_____，逸出电子的最大初动能将_______；如改用一束强度相同的紫光照射，逸出的电子的最大初动能将________．
18．为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（　　）
A． B．
C． D．
19．在研究“光电效应”现象时，有如图1、2所示的两种电路连接方式。试回答下列问题：
（1）通过图______（填“1”或“2”）所示的电路进行研究，可以得出光电子的最大初动能只与照射光的频率有关，而与照射光的强弱无关的结论；通过图______（填“1”或“2”）所示的电路进行研究，可以得出照射光的强度大小决定了逸出光电子数目多少的结论。
（2）某次实验时，先用图1所示电路研究，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于1.5V时，电流表示数为零。再用图2所示电路研究，则当电压表示数为3V时，电子到达阳极时的最大动能为______eV。
三、综合题（共4题）
20．某同学用两种不同的金属做光电效应实验。实验中他逐渐增大入射光的频率，并测出光电子的最大动能。图中哪一幅图像表达了他的实验结果？为什么？
21．用光照射某种金属时，得到的遏止电压Uc与入射光频率v的关系如图所示。已知电子的电量，根据图中的数据求（结果均保留两位有效数字）：
（1）普朗克常量；
（2）这种金属的逸出功。
（3）若用频率为5.5×1014Hz的光照射，该金属出射的光电子的最大初动能。
22．用功率P0=1W的光源，照射离光源3m处的某块金属的薄片，已知光源发出的是波长为589nm的单色光，求：1s内打到金属1m2面积上的光子数。（已知普朗克常量h=6.63×10-34J.s）。
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．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．C
4．D
5．A
6．D
7．D
8．B
9．B
10．A
11．D
12．A
13．B
14．D
15．B
16．无 有
17． 增多 不变 增大
18．B
19． 1 2 4.5
20．
由光电效应方程
可知图像斜率都为普朗克常量h，故得出的两条图线一定为平行线，由于两金属的逸出功不同，则与横轴的交点不同，故c图像表达了他的实验结果。
21．（1）6.2×10-34J·s；（2）2.8×10-19J；（3）6.1×10-20J
22．2.64×1016个
23．
答案第1页，共2页