2021高考物理一轮复习第十二章微专题78光电效应的实验与理论练习含解析教科版

1微专题78光电效应的实验与理论1．(2019·广东广州市4月综合测试)利用如图1所示的装置观察光电效应现象，将光束照射在金属板上，发现验电器指针没有张开．欲使指针张开，可()图1A．增大该光束的强度B．增加该光束的照射时间C．改用频率更大的入射光束D．改用逸出功更大的金属板材料2．(2019·山东日照市上学期期末)用光电管进行光电效应实验中，分别用频率不同的单色光照射到同种金属上．下列说法正确的是()A．频率较小的入射光，需要经过足够长的时间照射才能发生光电效应B．入射光的频率越大，极限频率就越大C．入射光的频率越大，遏止电压就越大D．入射光的强度越大，光电子的最大初动能就越大3．(2019·四川绵阳市第三次诊断)如图2所示，频率为ν的光照射到某种金属表面，金属表面有电子逸出，所有逸出电子的最大初动能为Ek0，普朗克常量为h.下列说法正确的是()图2A．Ek0与ν成正比B．该金属的逸出功等于hνC．该金属的截止频率等于Ek0hD．增大光的强度，单位时间内逸出电子数增加4．(2020·天津市和平区月考)如图3所示，当一束一定强度的某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时，此时滑片P处于A、B中点，电流表中有电流通过，则()2图3A．若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数一定增大B．若用红外线照射阴极K时，电流表中一定没有电流通过C．若用强度更弱的黄光照射阴极K，电流表读数不变D．若用强度更弱的紫外线照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大5．(2019·福建福州市期末质量检测)研究光电效应现象的实验装置如图4(a)所示，用光强相同的黄光和蓝光照射光电管阴极K时，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，产生的光电流I随光电管两端电压U的变化规律如图(b)所示．已知电子的质量为m，电荷量为－e，黄光和蓝光的频率分别为ν1和ν2，且ν1ν2.则下列判断正确的是()图4A．U1U2B．图(b)中的乙线是对应黄光照射C．根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率D．用蓝光照射时，光电子的最大初动能为eU26．(2019·河南名校联盟高三下学期2月联考)根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E的轨道跃迁到能量为E′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则E′等于()A．E－hλcB．E＋hλcC．E－hcλD．E＋hcλ7．(2020·天一大联考月考)如图5所示为光电管的示意图，光照时两极间可产生的最大电压为0.5V．若光的波长约为6×10－7m，普朗克常量为h，光在真空中的传播速度为c，取hc＝2×10－25J·m，电子的电荷量为1.6×10－19C，则下列判断正确的是()3图5A．该光电管K极的逸出功大约为2.53×10－19JB．当光照强度增大时，极板间的电压会增大C．当光照强度增大时，光电管的逸出功会减小D．若改用频率更大、强度很弱的光照射时，两极板间的最大电压可能会减小8．(2019·四川综合能力提升卷(三))用一种红光照射某种金属，发生了光电效应．现改用紫色光照射该金属，下列说法正确的是()A．若紫光强度较小，可能不会产生光电子B．用红光照射时，该金属的逸出功小，用紫光照射时该金属的逸出功大C．用紫光照射时，光电子的最大初动能更大D．两种光比较，用红光照射产生的光电子的动能都比用紫光照射产生的光电子的动能小9．(2019·湖南永州市第二次模拟)用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应．下列判断正确的是()A．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大B．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短C．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大D．若增加入射光的强度，逸出的光电子最大初动能相应增加4答案精析1．C[验电器指针没有张开，说明没有发生光电效应，则要发生光电效应必须改用频率更大的入射光束，或者改用逸出功更小的金属板材料；只增大光强和光照射的时间都不能发生光电效应，故选C.]2．C[只要入射光的频率低于金属的极限频率，无论时间多长，无论光的强度多大，都不会发生光电效应，故A错误；金属材料的性质决定金属的逸出功，而逸出功决定入射光的极限频率，与入射光的频率无关，故B错误；根据eU0＝hν－W可知，入射光的频率越大，遏止电压就越大，故C正确；根据爱因斯坦光电效应方程12mv2＝hν－W，可知光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，与入射光的强度无关，故D错误．]3．D[根据光电效应方程：Ek0＝hν－W，得Ek0与ν不成正比，A错误；根据光电效应方程：Ek0＝hν－W，得该金属的逸出功：W＝hν－Ek0，B错误；该金属的截止频率：ν0＝Wh＝hν－Ek0h，C错误；根据光电效应的实验结论，光电流与光强成正比，所以增大光的强度，光电流增大，单位时间内逸出电子数增加，D正确．]4．D[光电管所加的电压，使光电子到达阳极，则电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变，故A错误；若用红外线照射阴极K时，因红外线的频率小于黄光，因此可能不发生光电效应，也可能会发生光电效应，电流表不一定没有电流通过，故B错误；若用强度更弱的黄光照射阴极K时，能发生光电效应且有光子飞出，但光强变弱使得飞出的光子数目减小，电流表读数减小，故C错误；紫外线的频率大于黄光的频率，根据光电效应方程：12mv2＝hν－W可知，用一束紫外线照射阴极K时，出射光电子的最大初动能一定变大，与光的强弱无关，故D正确．]5．D6．C[根据玻尔理论，原子从一种定态(设能量为E)跃迁到另一种定态(设能量为E′)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hν＝E－E′，又光在真空中传播时ν＝cλ，联立可得E′＝E－hcλ，C项正确．]7．A[该光电管K极的逸出功大约为W＝hcλ－Ue＝2×10－256×10－7J－0.5×1.6×10－19J≈2.53×10－19J，选项A正确；当光照强度增大时，极板间的电压不变，选项B错误；光电管的逸出功由材料本身决定，与光照强度无关，选项C错误；在光电效应中，根据光电效应方程知12mv2＝hν－W，改用频率更大的光照射，光电子的最大初动能变大，两极板间的最大电压变大，5选项D错误．]8．C[因为紫光的频率大于红光的频率，红光照射某种金属，发生了光电效应，则紫光一定发生光电效应，选项A错误；某种金属的逸出功与入射光的频率无关，选项B错误；照射在都能产生光电效应的同一种金属上，紫光的光子能量较大，则用紫光照射时，光电子的最大初动能更大，选项C正确；两种光比较，用红光照射产生的光电子的最大初动能比用紫光照射产生的光电子的最大初动能小，但不一定用红光照射产生的光电子的动能都比用紫光照射产生的光电子的动能小，选项D错误．]9．C[金属的逸出功与照射光的频率无关，故A错误；发生光电效应的时间极短，即逸出光电子在瞬间完成，小于10－9s，与光的频率无关，故B错误；根据光电效应方程得12mv2＝hν－W，金属的逸出功不变，红光的频率小，蓝光的频率大，则用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大，与光照强度无关，故C正确，D错误．]