11光電效應(yīng)習(xí)題課

1、光電效應(yīng)鞏固練習(xí)班級姓名座號一-單項選擇題Il用光電管進行光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率不同的單色光照射到同種金屬上。下列說法正確的是A.頻率較小的入射光,需要經(jīng)過足夠長的時間照射才能發(fā)生光電效應(yīng)B.入射光的頻率越大，極限頻率就越大C.入射光的頻率越大，遏止電壓就越大D.入射光的強度越大，光電子的最大初動能就越大32. 關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是A. 在光電效應(yīng)實驗中，用不同頻率的光照射相同的金屬表面，這種金屬的逸出功不同B. 若用紫光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，用黃光照射該金屬表面時一定能發(fā)生光電效應(yīng)C. 用同一種頻率的單色光照射不同的金屬（都有光電效應(yīng)發(fā)生），光電子的最大初動能與金屬的逸

2、出功成線性關(guān)系D. 只要增加光照時間和光照強度照射金屬表面，該金屬一定能發(fā)生光電效應(yīng)3. 用同一光電管研究a、b、c三束單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流Z與光電管兩極間的電壓U的關(guān)系曲線如圖所示，由此可判斷A. a.b、c光的頻率關(guān)系為v（i>>vcBa、b、c光的頻率關(guān)系為va=yb<ycc.用三束單色光照射光電管時，d光使其逸出的光電子最大初動能大D.用三束單色光照射光電管時，方光使其逸出的光電子最大初動能大4. 分別用a、b兩束單色光照射某金屬的表面，用d光照射能發(fā)生光電效應(yīng)，而用方光照射不能發(fā)生，則下列說法正確的是A. 在真空中，方光的速度較大B. 在真空中，a光的波

3、長較長C. d光比方光的光子能量大D. d光的強度比方光的強度大5. 如圖所示為光電管的示意圖，光照時兩極間可產(chǎn)生的最大電壓為0.5Vo若光的波長約為6xl0-7m,普朗克常量為h,光在真空中的傳播速度為c,取加？=2xl0-25jm,電子的電荷量為1.6X10T9C,貝IJA. 該光電管K極的逸出功大約為2.53X10T9JB. 當(dāng)光照強度增大時，極板間的電壓會增大C. 當(dāng)光照強度增大時，光電管的逸出功會減小D. 若改用頻率更大、強度很弱的光照射時，兩極板間的最大電壓可能會減小6. 實驗得到金屬鈣的光電子的最大初動能Exmax與入射光頻率U的關(guān)系如圖所示。下表中列出了兒種金屬的截止頻率和逸出

4、功，參照下表可以確定的是金屬鈣鈉截止頻率vq/Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A. 用金屬鵠做實驗得到的EKmax-v圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大B. 用金屬鈉做實驗得到的EKmax-v圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大C. 用金屬鈉做實驗得到的EKmax-v圖線也是一條直線，設(shè)其延長線與縱軸交點的坐標(biāo)為（0,Ek2），則EK2<EK1D用金屬鉤做實驗，當(dāng)入射光的頻$v<vx時，可能會有光電子逸出二、多項選擇題7. 一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上，

5、只能測得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是n曰eVo*04一=-0.853L5I23.4113.6A. 圖乙中的c光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的B. 圖乙中的方光光子能量為12.09eVC. 動能為1eV的電子能使處于第4能級的氫原子電離D. 陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75eV8. 分別用波長為A和22的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的光電子最大速度之比為2：1,普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有A. 該種金屬的逸出功為等3AB. 該種金屬的逸出功為yC. 波長超過2久的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D. 波長超過4

6、久的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)9如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標(biāo)4.27,與縱軸交點坐標(biāo)0.5）,圖乙是氫原子的能級圖,下列說法正確的是"455.0556.06.57.0v/lOHZ.閨甲-13.6圖乙A.該金屬的逸出功為0.5eVE. 根據(jù)該圖象能求出普朗克常量C. 該金屬的極限頻率為4.27x1014HzD. 用=3能級的氫原子躍遷到n=2能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生電效應(yīng)10利用光電管研究光電效應(yīng)的實驗電路如圖所示，用頻率為V的可見光照射陰極K,電流表中有電流通過，則A. 改用紫外光照射K,電流表

7、中沒有電流通過B. 只增加該可見光的強度，電流表中通過的電流將變大C. 若將滑動變阻器的滑片移到A端，電流表中一定無電流通過D. 若將滑動變阻器的滑片向E端移動，電流表示數(shù)可能不變?nèi)?填空計算,11-如圖所示是氫原子的能級圖，原子從能級=4向=2躍遷所放出的光子剛好能使某種金屬材料發(fā)生光電效應(yīng)。求:（1）該金屬的逸出功；（2）原子從能級=2向=1躍遷所放出的光子照射該金屬，產(chǎn)生的光電子的最大初動能。:050.544-0.85115123.4013.6廈門一中2017級高二（下）物理練習(xí)編者：hzj審核：xwq自編練習(xí)1112. 如圖所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)頻率為"的可見光照射到陰

8、極K上時，電流表中有電流通過。1Q；p/(x1014Hz)5當(dāng)變阻器的滑動端P向滑動時（填,左或“右”），通過電流表的電流將會增大。（2）當(dāng)電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為S則陰極K的逸出功為（己知電子電荷量為w,普朗克常量力）。（3）如果不改變?nèi)肷涔獾膹姸?，而增大入射光的頻率，則光電子的最大初動能將（填“變大”、“變小,或“不變”）。（4）用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬的遏止電壓臥與入射光頻率卩，得到Ucv圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率=Hz,普朗克常量h=Js（己知電子電荷量e=1.6xlO19C）13. 如圖所示是研究光電效應(yīng)實驗的裝置簡圖。在抽成真空的

9、玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬艷制成）發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1.9eV,A為陽極。當(dāng)a、b間不接任何電源，用頻率為v（高于艷的極限頻率）的單色光照射陰極K時，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn);若在a、b間接入直流電源，a接正極，b接負(fù)極，并使a、b間的電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到1.W時，電流表的示數(shù)剛好減小到零（電流表和電壓表的零刻度都在表盤中央，己知普朗克常量h=6.63X10-34Js）求：（1）a、b間未接直流電源時，通過電流表的電流方向；（2）當(dāng)電流表的示數(shù)剛好減小到零時，從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能碌是多少焦耳？這時入射的單色光波長是多少？（3）若將a接負(fù)極，b接正極，電壓

10、表的示數(shù)為2.5V時，光電子到達陽極的最大動能是多少電子伏？S色光14根據(jù)量子理論，光子的能量為E=hv,其中h是普朗克常量。（1）根據(jù)愛因斯坦提出的質(zhì)能方程光子的質(zhì)量可表示為m=E/c2,由動量的定義和相關(guān)知識，推導(dǎo)出波長為久的光子動量的表達式p=hfh（2）光子能量和動量的關(guān)系是既然光子有動量，那么光照到物體表面，光子被物體吸收或反射時，都會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”。a. 一臺二氧化碳氣體激光器發(fā)出的激光功率為Po=lO3W,發(fā)出的一細束激光束的橫截面積為5=lnmi2o若該激光束垂直照射到物體表面，且光子全部被該物體吸收，求激光束對該物體產(chǎn)生的光壓Po的大??；b. 既然光照射物體會

11、對物體產(chǎn)生光壓，科學(xué)家設(shè)想在遙遠的宇宙探測中，可以用光壓為動力使航天器加速，這種探濺器被稱做“太陽帆”。設(shè)計中的某個太陽帆，在其運行軌道的某一階段，正在朝遠離太陽的方向運動，太陽帆始終保持正對太陽。己知太陽的質(zhì)量為2xlO30kg,引力常量G=7xlO-nNm2/kg2,太陽向外輻射能量的總功率為P=4xlO"W,太陽光照到太陽帆后有80%的太陽光被反射。探測器的總質(zhì)量為尸50kg?？紤]到太陽對探測器的萬有引力的影響，為了使由太陽光光壓產(chǎn)生的推動力大于太陽對它的萬有引力，太陽帆的面積S至少要多大？（計算結(jié)果保留1位有效數(shù)字）廈門一中2017級高二（下）物理練習(xí)編者：hzj審核：xvq

12、口編練習(xí)11光電效應(yīng)參考答案一、單項選擇題號123456答案cCDCAC二、多項選擇J題號78910答案BCDADBCDBD三、計算題11.(1)2.55eV(2)7.65eV【解析】【分析】恰好發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率恰好等于金屬的極限頻率，hv=hvc=1¥0,由此可計算金屬的逸出功；能級間躍遷時輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，根據(jù)光電效應(yīng)的條件求出金屬的逸出功，再根據(jù)光電效應(yīng)方程得出光電子的最大初動能。【詳解】 逸出功：W0=E4-E2=-0.85eV+3.4eV=2.55eV； 光子能量:hv=-3.4eV+13.6eV=10.2eV光子的最大初動能:Ekm=hv-W

13、0=10.2eV-2.55eV=7.65eV【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，以及掌握光電效應(yīng)方&km=hv-W0o12.左；hueU；變大；5.0X1014；6.4X1034；【解析】【詳解】(1) 當(dāng)變阻器的滑動端P向左滑動時，光電管兩端的反向電壓減小，光電流增大，通過電流表的電流將會增大。(2) 當(dāng)電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U,則光電子的最大初動Ekm=eU,據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程£爍=hu-“可得，逸出功“=hueU.(3) 如果不改變?nèi)肷涔獾膹姸?，而增大入射光的頻率，據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hv-"可

14、得，光電子的最大初動能變大。(4) 據(jù)比=hu-W.Ek=eU、W=huCf可得eUc=hu-W,則Uc=-u-uCo據(jù)ee圖象求出該金屬的截止頻率=5.0X10】4血；據(jù)圖象斜率可得夕=（17二;X10-則普朗克常量九=6.4X10-34/.S。13. （1）從下向上；（2）1.76X10-19J；4.14X1O'111（3）3.6eV【解析】【詳解】（1）單色光照射陰極K,K發(fā)射出光電子，光電子由K向A定向移動，光電流由A向K.所以通過電流表的電流從下向上.（2）根據(jù)動能定理得：光電子的最大初動能E=eUc=1.1e=1.76x1Ol9J.由光電效應(yīng)方程：Ek半Wo,得X=4.14x10111A（3）若將a接負(fù)極，b接正極，則所加的電壓為正向電壓，若電壓表的示數(shù)為2.5V時，光電子到達陽極的最大動能是E鶴=Ekm+eU=l.leV+2.5eV=3.6eV.【點睛】本題考查光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用能力，涉及兩個過程：一個產(chǎn)生光電效應(yīng)的過程；一個是電子在電場中加速或減速運動的過程，注意正向電壓還是反向電壓.14. （1）證明見解析；（2）a.Po=3.3Pa；b.s=3X104m2【解析】【詳解】（1）光子的能量E=mc2E=hv=lv-A光子的動量p