第四章 2 光电效应-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册练习手册（人教版）

第四章原子结构和波粒二象性 2.光电效应 基础练)可 知识点1 用光的粒子性解释光电效应 C.锌板带负电，指针带正电 的实验规律 D.若仅减弱照射光的强度，则可能不再 1.关于光电效应，下列说法正确的是() 有光电子飞出 A.对于任何一种金属都存在一个极限波 长，入射光的波长必须大于这个波长， 知识点2康普顿效应 才能产生光电效应 3.在光电效应实验中， 甲 B.金属电子的逸出功与入射光的频率成 某同学用同一光电 丙 正比 管在不同实验条件 C.在发生光电效应时，光电流的强度与入 下得到了三条光电 UMV 射光的强度有关，且随入射光的强度 流与电压之间的关 第3题图 的增强而增强 系曲线（甲光、乙光、丙光）如图所示， D.用不可见光照射某金属，一定比用可 则可判断出（) 见光照射同种金属产生的光电子的最 A.甲光的光子动量小于乙光的光子动量 大初动能大 B.乙光的波长大于丙光的波长 2.在演示光电效应的实验中，原来不带电的 C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止 一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照 频率 射锌板时，验电器的指针就张开一个角 D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙 度，如图所示，这时( 光的光电子最大初动能 4.假如一个光子与一个静止的电子碰撞，光 LT 子并没有被吸收，只是被电子反弹回来， 散射光子的频率与原来光子的频率相比哪 验电器 锌板 弧光灯 个大？为什么？ 第2题图 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，就能逸出金属 B.锌板带正电，指针带正电 练 49 N 高中物理选择性必修第三册（人教版） 提升练)可 5.如图所示，当一束一定 强度的某一频率的黄光 G 照射到光电管阴极K 上时，此时滑片P处于 】 C AB中点，电流表中有 7.(多选)如图所示是某金 电流通过，则() 第5题图 属在光的照射下产生光电 A.若将滑动触头P向B端移动时，电流 效应，其遏止电压U与 表读数有一定增大 入射光频率的关系图像。 第7题图 B.若用红外线照射阴极K时，电流表中 则由图像可知( 一定没有电流通过 A.遏止电压与入射光的频率无关 C.若用强度更弱的黄光照射阴极K,电 B.该金属的逸出功等于hwo 流表读数不变 C.图像的斜率表示普朗克常量h D.若用强度更弱的紫外线照射阴极K, D.入射光的频率为3vo时，产生的光电子 光电子的最大初动能一定变大 的最大初动能为2hvo 6.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表： *8.用频率为v的紫外线分别照射甲、乙两 面而产生光电效应，可得到光电子的最大 块金属，均可发生光电效应，此时金属 初动能E随入射光频率v变化的E-v图 甲的遏止电压为，金属乙的遏止电压 像，已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸 为}U。若金属甲的截止频率为甲=2， 2 3 出功是3.34eV,若将二者的图线画在同 一个E-v坐标系中，图中用实线表示钨， 金属乙的极限频率为v乙，则v甲：v乙为 ()》 虚线表示锌，则正确反映这一过程的是 B.3 c D 50)练8.B【解析】解决本题的关键是知道黑体辐射的强 度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着 温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向 移动。根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波 长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，C、D错 误；另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移 动，A错误，B正确。 9.C【解析】每个光子的能量E=hv=h%,激光器在 每分钟发出的能量W=60P,故激光器每分钟发出的光子 数为n=”-60P_60P入。C正确。 Eh 10.(1)1.26×106个(2)7.9×10-7s,2.4×102m 【解析】(1)设每秒到达感光胶片的光能量为E, 对于入-500nm的光子能量为E=-h分，因此每秒达到感 光胶片的光子数为=会，代入数据得m1,26x10个。 (2)光子是依次到达感光胶片的，光束中相邻两光 子到达感光胶片的时间间隔为△1=1=7.9xI0s,相邻 两光子间的平均距离为s=c△t=2.4x102m。 >"2.光电效应 基础练习 1.C【解析】对于任何一种金属都存在一个极限频 率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效 应，波长大的光频率小，所以入射光的波长必须小于这 个极限频率对应的波长，才能产生光电效应，故A错 误；金属电子的逸出功与自身材料有关，与入射光的频 率没有关系，故B错误；发生光电效应时，当入射光的 强度越大，光电流的强度越强，C正确：由于不可见光 的频率有比可见光大，也有比可见光小的，由光电效应 方程E=h-W逸出可知，产生光电子的最大初动能比可见 光产生的最大初动能可能大，也可能小，D错误。 2.B【解析】每个电子吸收一个光子，只有当入射光的 能量大于逸出功，才会有电子飞出，故A错误；锌板在弧光 灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带 正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电，故B正确，C 错误；是否有光电子飞出，与照射光的强度无关，故D错误。 3.B【解折】根据e:乃m知，甲、乙的漫止电压 相等，则光电子的最大初动能相等，丙的遏止电压最大 所以丙光对应的光电子最大初动能最大，根据光电效应 方程Em=hw-Wo知，甲、乙的频率相等，丙的频率最大， 由公式=C可知，丙的波长最小，甲、乙波长相等，由 公式=可知，丙光的动量最大，甲、乙动量相等，同 参考答案与解析。 一金属，截止频率是相同的 4.散射光子的频率要变小，因为波长变大，由c= 可知频率变小。【解析】光子与电子碰撞后电子被反 弹，开始电子静止，动量为0，碰撞后电子动量不为0， 对电子与光子构成的系统，根据动量守恒定律可知碰撞 后光子的动量减小，面光子的动量为=冬，因此碰撞 后光子的波长要变长，又根据C=入v可知，波长变长，而 光速不变，因此光子的频率要变小。 提升练习 5.D【解析】光电管所加的电压，使光电子到达阳 极，则电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，若 将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变， 故A错误；若用红外线照射阴极K时，因红外线的频 率小于黄色光，因此可能不发生光电效应，也可能会发 生光电效应，电流表不一定没有电流通过，故B错误： 若用强度更弱的黄光照射阴极K时，能发生光电效应， 有光子飞出，但光强变弱使得飞出的光子数目减小，电 流表读数减小，故C错误；紫外线的频率大于黄色光的 频率，根据光电效应方程E=hv-W。可知，v用一束紫外 线照射阴极K时，出射光电子的最大初动能一定变大， 与光的强弱无关，故D正确。 6.A【解析】由光电效应方程Emhv-W。可知直线 的斜率表示普朗克常量，所以两条直线平行，C、D错 误；直线与横坐标的交点为金属的极限频率，根据两种 材料的逸出功可知A正确。 7.BD【解析】根据光电效应方程Em=hv-W,对照 图像可知，该金属的逸出功W=ho,由于eU=Ea,所以 遏止电压U=hv_h,当人射光的频率大于极限颜率w ee 时，遏止电压与入射光的频率呈线性关系，故A错误， B正确；因为=心-心，知图线的斜率等于冬，故 C错误；从图上可知，逸出功W=o,根据光电效应方 程，Em=hv-hvo可知，人射光的频率为3wo时，产生的 光电子的最大初动能为2o,故D正确。 8C【解折】对甲：eU-fv-加：对乙：e:多 E-hv-v:vn=号：联立可得v=:所以 v乙 2 专故ABD特，C正。 2 m3.原子的核式结构模型 基础练习 1.AD【解析】α粒子散射实验的结果是，绝大多数 α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，少数α 粒子发生了较大偏转，极少数α粒子被反弹回来。因 59