第四章 2 光电效应-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习课时作业word（人教版）

2　光电效应 一、单项选择题:本题共6小题。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果。美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖。假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比(　D　) A.频率变大 B.速度变小 C.光子能量变大 D.波长变长 解析:光子与电子碰撞后,电子能量增加,故光子能量减小,根据ε= hν,光子的频率减小,波长变长,故A、C错误,D正确;碰撞前、后的光子速度不变,故B错误。 2.(2022·河南南阳一模)已知钙和钠的截止频率分别为7.73× 1014 Hz和5.53×1014 Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,则下列说法正确的是(　A　) A.钙具有较大的逸出功 B.钙的遏止电压较大 C.钙逸出的光电子最大初动能较大 D.钙更容易发生光电效应 解析:金属的逸出功与截止频率的关系W0=hνc,由于钙和钠的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.53×1014 Hz,钙的截止频率大,逸出功大,故A项正确;根据Ek=eUc及Ek=hν-W0=hν-hνc,可知钙的截止频率大,钙逸出的光电子最大初动能较小,遏止电压较小,故B、C错误;钙的截止频率大,更不容易发生光电效应,故D错误。 3.如图所示,在光电效应的演示实验中,把一块锌板连在验电器上,并使锌板带负电,验电器指针张开。用紫外线灯照射锌板,观察到验电器的指针先闭合后又张开,此时(　C　) A.锌板带负电,验电器指针带正电 B.锌板带负电,验电器指针带负电 C.锌板带正电,验电器指针带正电 D.锌板带正电,验电器指针带负电 解析:由于光电效应,锌板内的电子在吸收光子能量后脱离锌板,随着电子的逸出,锌板所带的负电荷量逐渐减小到零,验电器指针随之闭合;随着电子的继续逸出,锌板显示出正电性,即带上了正电荷,与之相连的验电器的指针由于带正电荷而重新张开。故选C。 4.(2022·吉林长春月考)已知某光电管的截止频率为νc,现用频率为ν的单色光照射这种金属,如图甲所示能发生光电效应,改变加在光电管两端的电压,测得电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为e,普朗克常量为h,则遏止电压的大小Uc为(　A　) A. B. C. D. 解析:由光电效应方程Ek=hν-W0,eUc=Ek和 W0=hνc得eUc=hν-hνc, Uc=,故A项正确。 5.(2022·辽宁朝阳月考)下表给出了一些金属材料的逸出功。 材料 铯 钙 镁 铍 钛 逸出功/10-19 J 3.0 5.1 5.9 6.2 6.6 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3.0×108 m/s)(　A　) A.1种 B.3种 C.4种 D.5种 解析:由ε=hν及c=λν得ε=h,故波长为400 nm 的单色光光子的能量为ε=6.63×10-34× J≈4.97×10-19 J,当入射光光子的能量大于金属的逸出功时,才能发生光电效应,因入射光光子的能量只大于铯的逸出功,故能产生光电效应的材料有1种,A项正确。 6.如图甲,在光电效应实验中,某同学用相同频率但光照强度不同的单色光,分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的函数关系图像。对于这两个光电管,下列判断正确的是(　D　) A.图甲中开关闭合时,将滑动变阻器滑片向右滑动,可能出现饱和光电流 B.图甲中开关断开时,不会产生光电流 C.因为是相同频率的光,所以两次实验中遏止电压相同 D.两个光电管的Ucν图像的斜率相同 解析:题图甲中光电管两端加的是反向电压,则当开关闭合时,将滑动变阻器滑片向右滑动,反向电压增大,光电流减小,不可能出现饱和光电流,选项A错误;题图甲中开关断开时,仍会有光电子到达阳极A,从而形成光电流,选项B错误;两次实验中,用频率相同的光照射,但是锌和铜的逸出功不同,由eUc=m=hν-W0可知,两次实验中遏止电压不相同,选项C错误;由eUc=hν-W0可知Uc=ν-,可知两个光电管的Ucν图像的斜率相同,均为,选项D正确。 二、多项选择题:本题共4小题。每小题有多个选项符合题目要求。 7.关于光的波粒二象性,下列理解正确的是(　BC　) A.高频光是粒子,低频光是波 B.大量的光子往往表现出波动性,个别光子往往表现出粒子性 C.波粒二象性是光的属性,只是有时它的波动性显著,有时它的粒子性显著 D.光在传播时是波,而与物质发生相互作用时转