课时测评17 光电效应-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019）

课时测评17　光电效应 (时间：30分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－8题，每题5分，共40分) 1.(2024·山东青岛市高二联考)如图所示，在演示光电效应的实验中，某同学分别用a、b两种单色光照射锌板。发现用a光照射时与锌板连接的验电器的指针张开一定角度；用b光照射时与锌板连接的验电器的指针不动。下列说法正确的是(　　) A．增大b光的照射强度，验电器的指针有可能张开一定角度 B．增大a光的照射强度，光电子的最大初动能增加 C．a光的频率大于b光的频率 D．若用b光照射另一种金属能发生光电效应，则用a光照射该金属时可能不会发生光电效应 答案：C 解析：入射光频率低于截止频率时无法发生光电效应，增大b光的照射强度，仍不会发生光电效应，故A错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与光的照射强度无关，故增大a光的照射强度，光电子的最大初动能保持不变，故B错误；根据a光照射锌板能够发生光电效应可知，a光的频率大于锌板的极限频率；根据b光照射锌板不能发生光电效应可知，b光的频率小于锌板的极限频率，则a光的频率大于b光的频率，故C正确；根据光电效应实验规律可知，若用b光照射另一种金属能发生光电效应，则用a光照射该金属时一定能发生光电效应，故D错误。 2．(多选)用频率为ν的单色光照射阴极K时，能发生光电效应。下面关于光电效应常见的四个图像说法正确的是(　　) A．图甲表示光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的图像，斜率为普朗克常量的倒数 B．图乙表示颜色相同、强度不同的光的光电流与电压的关系图像，强黄光的饱和电流大，是因为照射时间长 C．图丙表示颜色不同的光的光电流与电压的关系图像，蓝光的频率较大，遏止电压较大，光电子最大初动能较大 D．图丁表示遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，普朗克常量h即为图线的斜率k与电子电荷量e的乘积，即h＝ke 答案：CD 解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek-ν图像斜率为普朗克常量h，故A错误；颜色相同、强度不同的光照射同一金属，饱和电流的强弱只与入射光的强度有关，与照射时间无关，故B错误；蓝光的频率比黄光大，当照射同一金属时，逸出功相同，由eUc＝Ek＝hν－W0可知，蓝光的遏止电压较大，光电子最大初动能较大，故C正确；由eUc＝Ek＝hν－W0可知，遏止电压Uc与入射光频率ν的关系Uc＝－，即斜率为k＝，所以h＝ke，故D正确。 3．(2024·河南商丘市高二统考)如图所示，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上的“影”投到屏幕上； 另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规律(　　) A．入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生 B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大 C．当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大 D．光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止 答案：D 解析：电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止。故选D。 4.(2024·四川遂宁市高二统考)用如图所示的装置研究光电效应现象。用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应；移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.5 V时，电流表示数为零，则(　　) A．改用光子能量为2.0 eV的光照射到光电管上时，不能发生光电效应 B．光电子的最大初动能为1.5 eV C．光电管阴极的逸出功为1.5 eV D．电键S断开后，无论怎么移动变阻器的触点c，电流表G的示数总为零 答案：B 解析：题图中电源所加电压为反向电压，当电压表的示数大于或等于1.5 V时，电流表示数为零，表明遏止电压为1.5 V，则光电子的最大初动能为Ek＝eU0＝1.5 eV，故B正确；由于光子能量为2.5 eV，结合光电效应方程可得W0＝hν－Ek＝2.5 eV－1.5 eV＝1.0 eV，故C错误；改用光子能量为2.0 eV的光照射到光电管上时，由于2.0 eV>1.0 eV，可知仍然能发生光电效应，故A错误；用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管时，根据上述，光电子具有一定的初动能，则当电键S断开后，无论怎么移动变阻器的触点c，光电子均能够到达阳极，可知电流表G的示数不为零，故D错误。故选B。 5．(2024·吉林长春市高二统考)某实验小组研究光电效应规律时，用不同频率的光照射同一光电管并记录数据，得到遏止电压与频率的关系图线如图甲所示；当采用绿色强光、绿色弱光、紫色弱光三种光照射同一光电管时，得到的光电流与电压的关系如图乙所示。已知电子的电荷量为e，结合图中数据可知(　　) A．普朗克常量h＝ B．光电管K极材料的逸出功为 C．a光为紫色弱光 D．c光为绿色强光 答案：A 解析：根据动能定理可得－eUc＝0－Ek，又Ek＝hν－W0，联立可得Uc＝－，可知Uc-ν图像的斜率为k＝＝，解得h＝，故A正确；根据Uc＝－，由Uc-ν图像可知当Uc＝0时ν＝ν0，则有0＝－，解得该实验所用光电管的K极材料的逸出功为W0＝hν0＝，故B错误；入射光频率越大，遏止电压越大，所以a、b为同一种光，且a、b的频率小于c的频率，则a、b为绿光，c为紫光，而入射光越强，饱和电流越大，所以a为绿色强光，故C、D错误。故选A。 6．(2024·江西宜春市高二期末)如图所示，美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现散射后有的射线波长发生了改变。康普顿的学生、中国留学生吴有训测试了多种物质对X射线的散射，证实了该效应的普遍性。以下说法正确的是(　　) A．散射后，射线的频率变大，光子的能量也变大 B．光子与电子碰撞时，不遵守动量守恒定律 C．如果两个光子的动量相等，则这两个光子的能量也相等 D．康普顿效应否定了光是电磁波 答案：C 解析：散射后，射线的频率变小，光子的能量也变小，A错误；光子与电子碰撞时，动量守恒，能量守恒，B错误；由p＝，ε＝hν＝h，可得ε＝pc，可知，若光子动量相等，则能量也相等，C正确；康普顿效应揭示了光的粒子性，并没有否定光是电磁波，D错误。故选C。 7.(多选)如图是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知(　　) A．该金属的逸出功等于E－hν0 B．该金属的逸出功等于hν0 C．入射光的频率为2ν0时，逸出的光电子的最大初动能为hν0 D．当入射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 答案：BC 解析：根据Ek＝hν－W0并结合题图可知金属的截止频率等于ν0，纵截距的绝对值等于金属的逸出功，逸出功等于E，又0＝hν0－W0，则W0＝hν0，故B正确，A错误；根据Ek′＝2hν0－W0而W0＝hν0，可得Ek′＝hν0，故C正确；根据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是线性关系，但不成正比，所以若ν增大一倍，则光电子的最大初动能不是增大一倍，故D错误。 8．用蓝光照射密封在真空管中的两种不同金属材料Ⅰ、Ⅱ，完成光电效应实验。电路图如图甲所示，得到遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图乙所示，已知电子电荷量为e，则下列说法正确的是(　　 ) A．Ⅰ的截止频率比Ⅱ的小 B．Ⅰ的逸出功比Ⅱ的大 C．Ⅰ发生光电效应的时间较短 D．由图乙可算出普朗克常量h＝ 答案：A 解析：根据爱因斯坦光电效应方程并结合动能定理可知eUc＝Ek＝hν－hνc，则Uc＝ν－νc＝(ν－νc)，Uc-ν图线与横轴的交点表示截止频率，则Ⅰ的截止频率比Ⅱ的小，故A正确；根据逸出功与截止频率的关系W0＝hνc可知，截止频率大的金属，逸出功也大，故Ⅰ的逸出功比Ⅱ的小，故B错误；光电效应几乎是瞬间发生的，可认为所有金属发生光电效应的时间均一样，故C错误；根据题图乙和A选项的分析可知，Uc-ν图线的斜率k＝＝－，则普朗克常量h＝－，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$