光電效應(yīng)練習(xí)題(含答案)

1、s光電效應(yīng)規(guī)律和光電效應(yīng)方程一、選擇題1下列關(guān)于光電效應(yīng)實驗結(jié)論的說法正確的是() a對于某種金屬，無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)b對于某種金屬，無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)c對于某種金屬，超過極限頻率的入射光強度越大，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大 d對于某種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)所產(chǎn)生的光電子，最大初動能與入射光的頻率成正比【解析】選a. 發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度、光照時間無關(guān)，所以光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故a正確，b錯誤根據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0，可知入射光的頻率大于極限頻率時，頻率

2、越高，光電子的最大初動能越大，與入射光強度無關(guān)，故c錯誤根據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率是一次函數(shù)關(guān)系，故d錯誤2在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是() a增大入射光的強度，光電流增大b減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失c改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)d改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大【解析】選ad.增大入射光強度，單位時間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項a正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強度無關(guān)，故選項b錯誤；用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻

3、率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，選項c錯誤；根據(jù)hw0mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動能也增大，故選項d正確3在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開了一個角度，如圖所示，這時( )a鋅板帶正電，指針帶負電b鋅板帶正電，指針帶正電c鋅板帶負電，指針帶正電 d鋅板帶負電，指針帶負電【解析】選b.弧光燈照射鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，鋅板上有電子逸出，鋅板帶正電，驗電器指針也帶正電，故b正確4 關(guān)于光電效應(yīng)有如下幾種敘述，其中敘述正確的是()a 金屬的逸出功與入射光的頻率成正比b 飽和光電流與入射光強度有

4、關(guān) c 用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能要大d 光電效應(yīng)幾乎是瞬時發(fā)生的【解析】選bd.金屬的逸出功取決于金屬本身，故a錯誤；逸出的光電子數(shù)與入射光的強度有關(guān)，即飽和光電流與入射光的強度有關(guān)，故b正確；由光電效應(yīng)方程ekhw0 可知，入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大，紅外線的頻率小于可見光的頻率，所以用紅外線照射金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能較小，c錯誤；光電效應(yīng)幾乎是瞬時發(fā)生的，d正確5硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能若有n個頻率為的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)() ah b. nh cnh d2nh【解析】選c

5、. 據(jù)光子說可知，光子能量與頻率有關(guān)，一個光子能量為h ( h為普朗克常量)，n個光子的能量為nh，所以選項c正確6用綠光照射一光電管，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增加，下列做法可取的是() a改用紅光照射 b增大綠光的強度c增大光電管上的加速電壓 d改用紫光照射【解析】選d.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hw0+mv2，在逸出功一定時，只 有增大光的頻率，才能增加最大初動能，與光的強度無關(guān)，d對7在光電效應(yīng)實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的() a頻率b強度c照射時間 d光子數(shù)目【解析】選a.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程程ekhw0 可

6、知：ek只與頻率有關(guān)，故選項b、c、d錯誤，選項a正確8在光電效應(yīng)實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象對于這兩個過程，下列四個物理量中，一定不同的是() a單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)b反向截止電壓c飽和光電流 d光電子的最大初動能【解析】選bd.單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)以及飽和電流由光照強度決定，所以可能相同，故a、c錯誤；用同一種單色光照射，光電子的能量相同，不同金屬的逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0 可得光電子的最大初動能一定不同，d正確；再根據(jù)ekeuc知，反向截止電壓一定不同，b正確9研究光電效應(yīng)的電路如圖所示用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管

7、的鈉極板(陰極k)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極a吸收，在電路中形成光電流下列光電流i與a、k之間的電壓uak的關(guān)系圖象中，正確的是( )【解析】選c. 雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當(dāng)入射光強時，單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選c.10 在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為ua和u b、光電子的最大初動能分別為eka和ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是()【解析】 選bc 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程ekhw0，又由動能定理有ekmeu，當(dāng)a>b時，eka>ekb，ua>u b，a

8、錯誤，b正確；若ua<u b，則有eka<ekb，c正確；同種 金屬的逸出功不變，則不變，則whekm不變，d錯誤。11 如圖為光電管的工作原理圖當(dāng)用綠光照射光電管陰極k時，可以發(fā)生光電效應(yīng)，電路中有光電流則以下說法中正確的是() a增大綠光照射強度，光電子最大初動能增大b 增大綠光照射強度，電路中的光電流可能會增大 c 改用比綠光波長大的光照射光電管陰極k時，電路中一定有光電流d改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極k時，電路中一定有光電流【解析】選bd.光電管的陰極k涂有金屬材料，與陰極相對應(yīng)的是陽極a，當(dāng)光照射到陰極k時，如果入射光的頻率大于陰極材料的極限頻率，就會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)

9、象有光電子從陰極k發(fā)出，由于a、k之間存在加速電場，光電子在電場的作用下由k運動到a，于是在回路中形成電流(光電流)本題在綠光照射下已經(jīng)產(chǎn)生了光電流，增大光照的強度，有可能影響光電流的大小，不能改變光電子出射時的最大初動能，所以a錯誤，b正確換用其他頻率或波長的光照射時，若其他光的頻率比綠光的大，則肯定可以產(chǎn)生光電流，若用比綠光波長大的光照射，則可能出現(xiàn)兩種情況，若此光的頻率仍然大于這種陰極材料的極限頻率，是可以產(chǎn)生光電流的，反之則無光電流產(chǎn)生，所以c錯誤，d正確12 用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動能ek隨入射光頻率變化的ek-圖象，已知鎢的逸出功是

10、3.28ev，鋅的逸出功是3.24ev，若將二者的圖線畫在同一個ek- 坐標(biāo)圖中，用實線表示鎢、虛線表示鋅，則正確反映這一過程的圖是( )【解析】選b.依據(jù)光電效應(yīng)方程ekhw0 可知，ek- 圖線的斜率代表了普朗克常量h，因此鎢和鋅的ek- 圖線應(yīng)該平行圖線的橫截距代表了極限頻率0，而0w0 /h ，因此鎢的0大些綜上所述，b圖正確13 如圖為一光電管電路，滑動變阻器滑動觸頭p位于ab上某點，用光照射光電管陰極k，電流表無偏轉(zhuǎn)，要使電流表指針偏轉(zhuǎn)，可采取的措施有( )a 加大照射光強度b換用波長短的光照射c將p向b滑動 d將電源正負極對調(diào)【解析】選b.由題意可知，電流表沒有偏轉(zhuǎn)，說明沒有發(fā)生

11、光電效應(yīng)，是因為入射光的頻率低于陰極材料的極限頻率，采用加大照射光強度、增大電壓、對調(diào)電源正負極等措施是無用的，只有增大入射光的頻率，即換用波長短的光，才可能發(fā)生光電效應(yīng)，使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故b正確，a、c、d錯誤14 (多選) (2017·汕頭模擬) 如圖所示，用導(dǎo)線把驗電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時，發(fā)生的現(xiàn)象是() a 有光子從鋅板逸出 b有電子從鋅板逸出b 驗電器指針張開一個角度 d鋅板帶負電【解析】：選bc用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故a錯誤、b正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失

12、去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故c正確、d錯誤。15 (2017·上海高考)在光電效應(yīng)的實驗結(jié)果中，與光的波動理論不矛盾的是()a 光電效應(yīng)是瞬時發(fā)生的b所有金屬都存在極限頻率c光電流隨著入射光增強而變大 d入射光頻率越大，光電子最大初動能越大【解析】：選c光具有波粒二象性，既具有波動性又具有粒子性，光電效應(yīng)證實了光的粒子性。因為光子的能量是一份一份的，不能積累，所以光電效應(yīng)具有瞬時性，這與光的波動性矛盾，a項錯誤；同理，因為光子的能量不能積累，所以只有當(dāng)光子的頻率大于金屬的極限頻率時，才會發(fā)生光電效應(yīng)，b項錯誤；光強增大時，光子數(shù)量增多，

13、所以光電流會增大，這與波動性無關(guān)，c項正確；一個光電子只能吸收一個光子，所以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動能變大，d項錯誤。16 關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說法中正確的是()a 發(fā)生光電效應(yīng)時，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強度，則單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多b 光電子的最大初動能跟入射光強度成正比c 發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時間一般都大于10 7s d只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生【解析】：選a發(fā)生光電效應(yīng)時，不改變?nèi)肷涔獾念l率，增大入射光強度，則單位時間內(nèi)打到金屬上的光子個數(shù)增加，則從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多，選項a正確；光電子的最大初動能

14、跟入射光強度無關(guān)，隨入射光的頻率增大而增大，選項b錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的反應(yīng)時間一般都不超過10 9s，選項c錯誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻 率時，即入射光的波長小于該金屬的極限波長時，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生，選項d錯誤。17 (2017·昆明模擬)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法中正確的是()a 發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光越強，光子的能量就越大b不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率是相同的 c金屬內(nèi)的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當(dāng)它積累的動能足夠大時，就能發(fā)生光電效應(yīng) d如果入射光光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)【解析】：選d根

15、據(jù)光電效應(yīng)方程可得ekhw0，光子的能量與光照強度無關(guān)，a錯誤；每種金屬都有自己的極限頻率，b錯誤；金屬內(nèi)的每個電子一次只能吸收一個光子，而且是不能積累的，c錯誤；當(dāng)入射光光子的能量小于金屬的逸出功時，不能發(fā)生光電效應(yīng)，d正確。18 (多選)(2017·廣東高考)在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說法正確的是() a 增大入射光的強度，光電流增大b 減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失c 改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)d改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大【解析】：選ad增大入射光強度，使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加，因此光電流增大，選

16、項a正確；光電效應(yīng)與照射光的頻率有關(guān)，與強度無關(guān)，選項b錯誤；當(dāng)照射光的頻率小于，大于極限頻率時發(fā)生光電效應(yīng)，選項c錯誤；由ekmhw，增加照射光的頻率，光電子的最大初動能變大，選項d正確。19 (2017·北京高考)以往我們認識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子在極短時間內(nèi)只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實驗證實。 光電效應(yīng)實驗裝置示意如圖。用頻率為的普通光源照射陰極k，沒有發(fā)生光電效應(yīng)。換用同樣頻率的強激光照射陰極k，則發(fā)

17、生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓u，即將陰極k接電源正極，陽極a接電源負極，在ka之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大u，光電流會逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時，所加反向電壓u可能是下列的(其中w為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)( )【解析】：選b用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)。由題意知最大初動能ekeu，根據(jù)光電效應(yīng)方程有：nhwekweu (n2)，得：unhw e (n2)，則b項正確，其他選項錯誤。20 (多選)(2017·西工大附中三模)如圖所示，用某單色光照射光電管的陰板k，會發(fā)生光電

18、效應(yīng)。在陽極a和陰極k之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大加在光電管上的電壓，直至電流表中電流恰為零，此時電壓表的電壓值u稱為反向遏止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為1和2的單色光照射陰極，測得反向遏止電壓分別為u1和u2，設(shè)電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，下列說法正確的是()a 頻率為1的光照射時，光電子的最大初速度為b 頻率為2的光照射時，光電子的最大初速度為 c 陰極k金屬的逸出功為w d陰極k金屬的極限頻率是0【解析】：選acd在陽極a和陰極k之間加上反向電壓，逸出的光電子在反向電場中做減速運動，根據(jù)動能定理可得eu0mvm2，解得光電子的最大初速度為vm， 所以頻率為1的光照射時，光電

19、子的最大初速度為，用頻率為2的光照射時，光電子的最大初速度為，故a正確，b錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可得h1eu1w，h2eu2w，聯(lián)立可得w，h ，陰極k金屬的極限頻率 0 ，c、d正確。21 (多選)如圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能ek與入射光頻率 的關(guān)系圖像，由圖像可知() a 該金屬的逸出功等于 eb 該金屬的逸出功等于 h0 c 入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2ed入射光的頻率為0/2時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為e/2 【解析】：選ab根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，結(jié)合題給光電子最大初動能ek與入射光頻率的關(guān)系圖像知，該金屬的逸出功等于e，等于h0，選項a、b正

20、確。入射光的頻率為20時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為e，入射光的頻率為0 /2時，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選 項c、d錯誤。22 (2017·北京市朝陽區(qū)模擬)從1907年起，密立根就開始測量金屬的遏止電壓uc(即圖甲所示的電路中電流表的讀數(shù)減小到零時加在電極k、a 之間的反向電壓)與入射光的頻率，由此算出普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。按照密立根的方法我們利用圖示裝置進行實驗，得到了某金屬的uc- 圖像如圖乙所示。下列說法正確的是()a 該金屬的截止頻率約為427×1014hzb 該金屬的截止頻率約為550×10

21、14hzc 該圖線的斜率為普朗克常量d該圖線的斜率為這種金屬的逸出功【解析】：選a設(shè)金屬的逸出功為w0，截止頻率為c，則w0hc。光電子的最大初動能ek與遏止電壓uc的關(guān)系是ekeuc，光電效應(yīng)方程為ek hw0，聯(lián)立兩式可得：uc ，故uc- 圖像的斜率為h/ e，c、d錯誤；當(dāng)uc0時，可解得 w0/ hc，此時讀圖可知， 4.3×1014hz，即金屬的截止頻率約為43×1014hz，在誤差允許范圍內(nèi)，可以認為a正確，b錯誤。23 (多選)(2017·濟寧一模)圖甲是光電效應(yīng)的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極k和陽極a上的電壓的關(guān)系圖像，下列說法正確的是(

22、)a 由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大b 由圖線、可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定c 只要增大電壓，光電流就會一直增大 d 遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出的光電子的最大初動能越大【解析】：選abd由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大，故a正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程知，ekmhw0euc，可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，可知對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，故b正確；增大電壓，當(dāng)電壓增大到一定值，電流達到飽和電流，不再增大，故c錯誤；根據(jù)ekmeuc中，遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出的光電子的

23、最大初動能越大，故d正確。24 (8分)在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為 0，該金屬的逸出功為_若用波長為 ( < 0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為_已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.【解析】設(shè)金屬的截止頻率為0， 該金屬的逸出功w0h0hc/ 0；對光電子，由動能定理得eu0hc/ w0，解得u0.25 (10分)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示已知普朗克常量h6.63×10 34 j·s.(1) 圖甲中電極a為光電管的_(填“陰極”或“陽極”)； (2) 實驗中測得銣的遏止電壓uc與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率c_hz，逸出功w0_j； (3) 如果實驗中入射光的頻率7.00×1014hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能ek_j.【解析】(1)在光電效應(yīng)中，電子向a極運動，故電極a為光電管的陽極(2) 由題圖可知，銣的截止頻率c為5.15