2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3第4章原子结构和波粒二象性 光电效应专题训练

光电效应专题训练一、选择题1．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则(  )A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了2．(多选)下列关于光电效应的说法正确的是(  )A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率ν0＝B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大3．(多选)处于较高能级的氢原子向较低能级跃迁时，能辐射出a、b两种可见光，a光照射某金属表面时有光电子逸出，b光照射该金属表面时没有光电子逸出，则(  )A．以相同的入射角射向一平行玻璃砖，a光的侧移量小于b光的B．垂直入射到同一单缝衍射装置，a光的衍射中央亮条纹宽度小于b光的C．a光和b光的频率之比可能是D．a光子的动量大于b光子的4．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(  )A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子5．(多选)关于光的波粒二象性的理解正确的是(  )A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著6.关于光电效应，以下说法正确的是(  )-4- A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能从金属逸出B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功，光电效应便不能发生了．但如换用波长更长的入射光子，则有可能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同7．研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是(  )8.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意图如图所示．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场．逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)(  )-4- A．U＝－B．U＝－C．U＝2hν－WD．U＝－9．用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以(  )A．改用红光照射B．改用紫光照射C．改用蓝光照射D．增加绿光照射时间10．如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是(  )A．入射光太弱B．入射光波长太长C．光照时间短D．电源正、负极接反二、填空题11．用如图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示。则光电子的最大初动能为______J，金属的逸出功为______J。12．当每个具有5.0eV的光子射入金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是1.5eV，为使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是            ，为了使金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是           。三、计算题-4- 13.一光电管的阴极用极限波长λ0=5×10-8 m的钠制成.用波长λ=3×10-8 m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V,光电流的饱和值I=0.56μA.求每秒内由K极发射的电子数？14.如图为通过某光电管的光电流与两极间电压的关系，当用光子能量为4.5eV的蓝光照射光电管的阴极K时，对应图线与横轴的交点U1＝－2.37V。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，电子电量e＝1.6×10－19 C）（以下计算结果保留两位有效数字）（1）求阴极K发生光电效应的极限频率。（2）当用光子能量为7.0eV的紫外线持续照射光电管的阴极K时，测得饱和电流为0.32μA，求阴极K单位时间发射的光电子数。15.如图所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W，电子质量为m，电荷量e，求：（1）从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；（2）光电子从B板运动到A板时所需的最长时间。-4-