课时作业(8) 光电效应　光电效应方程及其意义（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（粤教版2019）

课时作业(8)光电效应　光电效应方程及其意义 [对应学生用书P126] 1．当光照射在某种金属表面时，金属表面有电子逸出，如果该入射光的强度减弱，则(　　) A．可能不再有电子逸出金属表面 B．单位时间内逸出金属表面的电子数减少 C．逸出金属表面的电子的最大初动能减小 D．从光入射到光电子逸出的时间间隔延长 B　[入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应，A错误；入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，B正确；入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，C错误；光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，并不影响单个光电子的逸出时间，D错误．] 2．(多选)一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是(　　) A．若增加绿光的强度，则逸出的光电子数增加 B．若增加绿光的强度，则逸出的光电子最大初动能增加 C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应 D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加 AD　[光电效应的规律表明：入射光的频率决定是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能大小，当入射光频率增加时，产生的光电子最大初动能增加，紫光频率高于绿光，故D正确；而入射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加，故A正确．] 3．如图所示为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab间某点，用光照射光电管阴极，电表指针无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施为(　　) A．加大照射光的强度 B．换用波长短的光照射 C．将P向b滑动 D．将电源正、负极对调 B　[电表指针无偏转，说明没有发生光电效应现象，即入射光的频率小于截止频率，由发生光电效应的条件知，只有增大入射光的频率，即减小入射光的波长，B正确．] 4．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波长约为60 μm，普朗克常量为6.63×10－34 J·s，则进入人眼的光子数至少为(　　) A．1个　　　　 B．3个　　　　 C．30个　　 D．300个 D　[n＝＝＝≈3×102(个).] 5．如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零．当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为(　　) A．1.9 eV B．0.6 eV C．2.5 eV D．3.1 eV A　[设能量为2.5 eV光子照射时，光电子的最大初动能为mv2＝hν－W.题图中光电管上加的是反向电压，据题意，当反向电压达到U＝0.6 V以后，具有最大初动能的光电子也不能到达阳极，因此eU＝mv2.得W＝hν－eU＝1.9 eV，选项A正确．] 6．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点横坐标值为4.27，与纵轴的交点纵坐标值为0.5).由图可知(　　) A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV AC　[根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，图线的斜率表示普朗克常量，图线与ν轴的交点对应的频率表示截止频率；Ek­ν图像中ν＝0时对应的Ek的值表示逸出功的负值，易知该金属的逸出功不等于0.5 eV，所以选项A、C正确．] 7.如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系．由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是(　　) C　[由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和动能定理－eU＝0－Ek得eU＝hν－W0，知遏止电压大，则光的频率大，νb＞νc＞νa，由光的色散现象知频率越大，折射率越大，光的偏折角越大．选项C正确．] 8．紫光在真空中的波长为4.5×10－7m(h＝6.63×10－34 J·s)，问： (1)紫光光子的能量是多少？ (2)用它照射截止频率为ν0＝4.62×1014 Hz的金属钾时能否发生光电效应？ (3)若能发生，则光电子的最大初动能为多少？ 解析　(1)紫光光子的能量E＝hν＝h＝4.42×10－19 J. (2)紫光频率ν＝≈6.67×1014 Hz， 因为ν＞ν0，所以能发生光电效应． (3)光电子的最大初动能为 Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)≈1.36×10－19 J. 答案　(1)4.42×10－19 J　(2)能　(3)1.36×10－19 J 9．如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h.现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则下列方法一定能够增加饱和光电流的是(　　) A．照射光强度不变，增加光的频率 B．照射光频率不变，增加照射光强度 C.增加A、K电极间的电压 D．减小A、K电极间的电压 B　[照射光强度不变，增加光的频率，则入射光的光子数目不变，光电流的饱和值不变，A错误；照射光频率不变，增加光强，则入射光的光子数目增多，使光电流的饱和值增大，B正确；当已经达到饱和光电流后，增减A、K电极间的电压，饱和光电流可能不变，C、D错误．] 10．如图所示是使用光电管的原理图，当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过． (1)当变阻器的滑动端P向________(选填“左”或“右”)滑动时，通过电流表的电流将会增大． (2)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为________(已知电子电荷量为e). (3)如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将________(选填“增加”“减小”或“不变”). 解析　(1)当变阻器的滑动端P向左移动，反向电压减小，光电子到达右端的速度变大，则通过电流表的电流变大． (2)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得，eU＝mv，则光电子的最大初动能为eU. (3)根据光电效应方程知，Ekm＝hν－W0，入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变． 答案　(1)左　(2)eU　(3)不变 11．用频率为ν的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图，Uc为遏止电压．已知电子电荷量为－e，普朗克常量为h，求： (1)光电子的最大初动能Ekm； (2)该光电管发生光电效应的极限频率ν0. 解析　(1)遏止电压的作用是使具有最大初动能的光电子不能到达阳极，根据动能定理得－eUc＝0－Ekm，最大初动能Ekm＝eUc. (2)根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－hν0，得光电管的极限频率ν0＝ν－＝ν－. 答案　(1)eUc　(2)ν－ 学科网（北京）股份有限公司 $$