作业(十三) 光电效应-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册知能达标训练（人教版2019）

@ 10.BC根据普朗克能量子假说知，A错误，B、C正确；普：7.D由Ekm=hv一W,知Ekmy图像的斜率为h,故D 朗克能量子假说反映的是微观世界的特征，不同于宏 正确；逸出功是由金属自身决定的，与y无关，A错 观世界，D错误。 误；Ekm与入射光强度无关，B错误；当<o,无光电 4.8 子逸出，C错误，故正确答案为D。 入 1.解折==个-1.Xi0m/s入a43X10m/s,= 8.ACD由E=v一W。知Ek与照射光的强度及照射时 =h=6.63×10-34 间无关，与y呈线性关系，故选项A、C正确；由Ek= m=7=4x10-7J4.7X102”J. C-W。可知Ek与入不成反比，故选项B错误：在y不 答案3.43×107m/s4.7×10-27J 12.解析Q)手电简1s内消耗的能量为W=U=3X 变的情况下，Ek与W。呈线性关系，故选项D正确。 9.B根据光电效应方程E=hw一W。可知，Ekv图像的斜 0.25×1J=0.75J。设每秒内转化为0.6m可见光 率为普朗克常量，因此图中两线应平行，C、D错；图 的光子数为m,则h=1%×W,现将已知条件代入 线与横轴的交点表示恰能发生光电效应（光电子动 能为零)时的入射光频奉即极限频率。由光电效应 得m=1%×w2=1%X0.75×0.6×10-6 方程可知，逸出功越大的金属对应的入射光的频率 hc 6.63X104X3.0X108个≈2.26× 越高，所以能使金属钨发生光电效应的极限频率较 1016个。设光在传播方向上传揭1m所用的时间为t/, 高，所以B对，A错。 则f=名=号×108s,故沿光的传将方向上传福1m10.ABD根据E=,而=无，则光子的能量为h分，故 长的光束内的光子数为m=m=2.26×1016×号× 3 A正确；光电子遍出的最大动能Em=h号一W,根据 10-8个≈7.53×107个。 动能定理，Ekm'一Ekm=eU,则到达A板的光电子的最 (2)在光束垂直照射的物体表面上，平均1s内1cm2面 大动能为Ea'=h无一W十eU,故B正确，若增大两 积上接收到的光子数 板间电压，不会影响光电效应现象，仍有光电子逸出， m-2.26×10个=2.26×105个. 故C错误：若减小入射光的波长，那么频率增大，一定 10 会有光电子逸出，故D正确。 答案(1)7.53×102个(2)2.26×1015个 作业（十三）光电效应 1,解析（(1)根据光电效应方程可得民=竖-W。 1.C 6.63×10-34×3.0×10」-6.73×10-19J=3.2× 2.AB因入射光的频率大于或等于极限频率时会产生光 200×10-9 电效应，所以A正确；因为金属的极限频率为，所以 10-19J。 (2)因调节电压使电流表的示数减小到0时，M、N间 逃出功W。=hve,再由E=hw一W。得，Ek=2hy。一 的电压为Uo,则E=Uoe hye=hye,B正确；因为逸出功是光电子恰好逸出时需要 做的功，对于同种金属是恒定的，故C错误：由Ek= 当电压为U。时，怡能到达N的光电子满足U,= 41 hy一Wo=hv一hw。=h(y一e)可得，当v增大一倍时 Ek_2w一≠2，故D错误。 2m(vosin 0)2-Ex (sin )2 1 Eky一e 3.C用频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子 解得s血0=号.0=60. 的最大初动能相同，所以截止电压相同：饱和光电流与 答案(1)3.2×10-19J(2)60° 光的强度有关，光的强度越大，饱和光电流越大，故选项 12.解析(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部 C正确。 到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子个数n=Im= e 4.B 4.0×1012(个) 5.BC发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属 的极很频率，根据光电效应方程知，入射光频率越 根据光电效应方程，光电子最大初动能Em=h无 大，光电子的最大初动能越大，光强度会影响单位时 h,￡，代入数据解得Ekm=9.6X10-20J。 间内逸出的光电子数目，发生光电效应的条件是hw>W,故 A错误：光电子在管内运动过程中，电场力做正功，电势 (2)如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应 实验规律，阴极每秒钟发射的光电子数n'=2m=8.0X 能减小，故B正确：减弱入射光强度，单位时间内逸出的 1012(个) 光电子数目减小，故ab两端的电压减小，故C正确；入 光电子的最大初动能仍然是Ekm=9.6X10一20J。 射光的频率变高，光电子的最大初动能增加，但不是所 答案(1)4.0×1012个9.6×10-20J 有出射光电子的动能都增大，故D错误。 (2)8.0×1012个9.6×10-20J 6.B由光电效应光电子最大初动能公式 作业（十四）原子的核式结构模型 Em=2mw2=h加-W。 1.BC阴极射线粒子带负电，由左手定则可以判断管内 磁扬垂直纸面向里，由安培定则判断AB中电流的方向 得出光电子的最大初动能与照射光的频率，和逸出 由B向A,所以A错误，B正确：电流方向改变时，管内 功W。有关，同种金属的逸出功W。不变，所以只能 磁场方向改变，电子受力方向也改变，故C正确，D 增大照射光的频率y,所以B对，A、C、D错。 错误。 36作业（十三） 光电效应 [基础训练] 强光 弱光 弱光 强光 1.入射光照射到某金属表面上发生光电效 应，若入射光的强度减弱，而频率保持不 B 变，那么 ( ) 强光 弱光 弱光 -强光 A.从光照至金属表面上到发射出光电子 i 之间的时间间隔将明显增加 C D B.逸出的光电子的最大初动能将减小 4.如图所示是光电管的原理图，已知当有频率 C.单位时间内从金属表面逸出的光电子 为的光照射到阴极K上时，电路中有光电 数目将减少 流，则 ( D.有可能不发生光电效应 2.(多选)已知能使某金属产生光电效应的极 G 限频率为y。,则 ( A.当用频率为2y。的单色光照射该金属 直流电源十 时，一定能产生光电子 A.若换用频率为2(2<)的光照射阴极 B.当用频率为2y.的单色光照射该金属 K时，电路中一定没有光电流 时，所产生的光电子的最大初动能 B.若换用频率为(>)的光照射阴极 为hye K时，电路中一定有光电流 C.当人射光的频率y大于y。时，若y增大， C.增加电路中电源两极电压，电路中光电 则逸出功增大 流一定增大 D.当入射光的频率y大于y。时，若y增大 D.若将电源极性反接，电路中一定没有光 一倍，则光电子的最大初动能也增大 电流产生 一倍 5.(多选)如图所示为光电管工作原理示意 3.研究光电效应的电路如图所示。用频率相 图，阴极材料的逸出功为W,入射光的光 同、强度不同的光分别照射密封真空管的 子能量为h,能发生光电效应，则() 钠极板（阴极K),钠极板发射出的光电子 入射光 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 系图像，正确的是 ( A.hv<W 光束。 窗口 B.光电子在管内运动过程中电势能减小 C.减弱入射光强度，ab两端的电压减小 D.入射光的频率变高，所有出射光电子的 动能都增大 29 。物理·选择性必修第三册（配RJ版） 6.利用如图所示装置做光电效应实验，用单： [能力提升] 色光照射某种金属表面，有光电子逸出。 9.用不同频率的紫外线分别照射钨板和锌板 若要使光电子的最大初动能增大，下列选 的表面而产生光电效应，可得到光电子的 项正确的是 最大初动能E随入射光频率y变化的 光束 Ekv图线。已知钨的逸出功是4.54eV, K 锌的逸出功是3.34eV,若将两者的图 LA 线画在同一个Ey坐标图中，用实线表 示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程 的图线是图中的 A.仅延长光照时间 B.仅换用频率更大的光 C.仅增大人射光的强度 D.仅增大A、K极板间电压 7.爱因斯坦因提出了光量子 概念并成功地解释光电效 应的规律而获得1921年 诺贝尔物理学奖。某种金 0 属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光 频率y的关系如图所示，其中。为极限频 率。从图中可以确定的是 ( 10.(多选)如图所示，两平行 A.逸出功与v有关 金属板A、B板间电压恒 B.E细与入射光强度成正比 为U,一束波长为入的入 C.当<。时，会逸出光电子 射光照射到金属板B D.图中直线的斜率与普朗克常量有关 上，使B板发生了光电效应，已知该金属 8.(多选)产生光电效应时，关于逸出光电子 板的逸出功为W,电子的质量为m,电荷 的最大初动能E,下列说法正确的是 量为e,已知普朗克常量为h,真空中光速 ( 为c,下列说法正确的是 A.对于同种金属，E与照射光的强度 A.人射光子的能量为A发 无关 B.对于同种金属，E,与照射光的波长成 B.到达A板的光电子的最大动能为h 反比 W+eU C.对于同种金属，E与照射光的频率呈线 C,若增大两板间电压，B板没有光电子 性关系 逸出 D.对于不同种金属，若照射光频率不变， D.若减小入射光的波长一定会有光电子 E:与金属的逸出功呈线性关系 逸出 30 11.(2024·九省联考)如图所示，真空中足够：12.如图所示，阴极K用极 大的铝板M与金属板N平行放置，通过 限波长λ。=0.664m的 电流表与电压可调的电源相连。一束波： 金属铯制成，用波长 长入=2o0nm的紫外光持续照射到M: 入=0.50um的绿色光 上，光电子向各个方向逸出。已知铝的逸： 照射阴极K,调整两极 出功W。=6.73×10-19J,光速c=3.0× 板间电压，当A板电压比阴极K高出 103m/s,普朗克常量h=6.63×104J·s。 2.5V时，光电流达到饱和，电流表示数 为0.64uA,已知普朗克常量h=6.63× 1034J·s。 (1)求每秒阴极K发射的光电子数和光 电子飞出阴极K时的最大初动能； (2)如果把照射到阴极K的绿光光照强 度增大为原来的2倍，求每秒钟阴极K (1)求光电子的最大初动能E,(计算结果 发射的光电子数和光电子飞出阴极时的 保留两位有效数字)； 最大初动能。 (2)调节电压使电流表的示数减小到0 时，MN间的电压为U:当电压为U。 时，求能到达N的光电子中，初速度与M 之间夹角的最小值0。 31