课时跟踪检测(二十二) 光电效应（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

课时跟踪检测(二十二)　光电效应 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.(多选)对光电效应的理解正确的是 (　 ) A.金属钠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.在光电效应中,一个电子只能吸收一个光子 C.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功,便不能发生光电效应 D.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大 2.(2025·广西高考)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为2.13 eV、2.25 eV、2.29 eV、3.20 eV。用光子能量为2.20 eV的单色光照射这些金属的表面,能逸出光电子的金属是 (　 ) A.铷 B.钾 C.钠 D.钙 3.用一束单色光照射A、B两种金属,若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大,则 (　 ) A.若增大光照强度,则光电子的最大初动能增大 B.金属A的逸出功比金属B的逸出功大 C.金属A的截止频率比金属B的截止频率低 D.得到的光电子在真空中运动的速度为光速 4.某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为Ek,已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h。根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色光的频率ν为 (　 ) A. B. C. D. 5.如图所示,分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率ν1<ν2,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是 (　 ) 6.有a、b、c三束单色光,其波长关系为λa∶λb∶λc=1∶2∶3。当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek,若改用b光束照射该金属板,飞出的光电子最大动能为Ek,当改用c光束照射该金属板时 (　 ) A.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek B.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek C.能发生光电效应,飞出的光电子最大动能为Ek D.由于c光束光子能量较小,该金属板不会发生光电效应 7.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图像,已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV。若将两者的图线画在同一个Ek-ν坐标中,用实线表示钨,虚线表示锌,则能正确反映这一过程的是 (　 ) 8.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。 组 次 入射光子的 能量/eV 相对 光强 光电流大 小/mA 逸出光电子的 最大动能/eV 第一组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 第二组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱 中 强 27 40 55 2.9 2.9 2.9 由表中数据得出的论断中不正确的是 (　 ) A.两组实验采用了不同频率的入射光 B.两组实验所用的金属板材质不同 C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eV D.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大 9.(2024·黑吉辽高考)(多选)X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子,并对光电子进行分析的科研仪器。用某一频率的X光照射某种金属表面,逸出了光电子,若增加此X光的强度,则 (　 ) A.该金属的逸出功增大 B.X光的光子能量不变 C.逸出的光电子最大初动能增大 D.单位时间逸出的光电子数增多 10.(多选)一光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属铯制成,并接入如图所示的电路中。当用频率为ν的单色光射向阴极K时,能产生光电流。移动变阻器的滑片,当电压表的示数为U时,电流计的示数达到饱和电流I。已知普朗克常量为h,电子的质量为m,电子的电荷量为e,真空中的光速为c。下列说法正确的是 (　 ) A.该单色光的光子的能量为hν0 B.在Δt时间内阴极K逸出的光电子数为 C.光电子到达阳极时的最大速率为 D.光电子到达阳极时的最大速率为 11.(6分)紫光在真空中的波长为4.5×10-7 m,问: (1)紫光光子的能量是　　　　 J。(3分)  (2)用它照射极限频率为ν0=4.62×1014 Hz的金属钾时产生光电子的最大初动能为　　　　 J。(h=6.63×10-34 J·s)(3分)  12.(8分)物理学家密立根以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,作出Uc-ν的图像,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。图乙中频率ν1、ν2,遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为已知,求: (1)普朗克常量h;(4分) (2)该金属的截止频率ν0。(4分) 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(二十二) 1.选BC　按照爱因斯坦的光子说,光子的能量由光的频率决定,与光强无关,入射光的频率越大,发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大;但要使电子离开金属,电子必须具有足够的动能,而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量,且一个电子只能吸收一个光子,不能同时吸收多个光子,所以光子的能量小于某一数值时便不能产生光电效应现象;电子从金属逸出时只有从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功最小。综上所述,选项B、C正确。 2.选A　当照射金属表面光子的能量大于金属的逸出功时才能发生光电效应,逸出光电子,可知用能量为2.20 eV的光子分别照射到四种金属的表面,会发生光电效应的金属是铷,故选A。 3.选C　根据光电效应方程mv2=hν-W=hν-hν0,由题意可知金属A的逸出功比金属B的逸出功小,金属A的极限频率比金属B的极限频率低,增大光照强度,单色光的频率不变,则光电子的最大初动能不变,得到的光电子在真空中运动的速度小于光速,故C正确,A、B、D错误。 4.选D　根据爱因斯坦的光电效应方程可知hν=W0+Ek,解得该单色光的频率为ν=。 5.选C　根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ekm=eU+hν-hν截止,可知Ekm- U图像的斜率相同,均为e;截止频率越大,则图像在纵轴上的截距越小,因ν1<ν2,则图像C正确,A、B、D错误。 6.选B　对a、b两束光由光电效应方程有:-W=Ek,-W=Ek,由以上两式得=Ek,W=Ek。当改用c光束照射该金属板时有:-W=Ek-Ek=Ek,B正确。 7.选A　根据光电效应方程可得Ek=hν-W,其中W为金属的逸出功,W=hν0,ν0是金属的极限频率。因此,在Ek-ν图像中,斜率表示普朗克常数h,横截距表示该金属的极限频率,所以两图线应平行。由题意可知锌的逸出功大于钨的逸出功,故由ν0=可知,锌的极限频率大于钨的极限频率,故A正确,B、C、D错误。 8.选B　由光子的能量E=hν,可知若入射光子的能量不同,则入射光子的频率不同,A正确;由爱因斯坦光电效应方程hν=W0+Ek,可求出两组实验的逸出功W0均为3.1 eV,故两组实验所用的金属板材质相同,B错误;由hν=W0+Ek,W0=3.1 eV,当hν=5.0 eV时,Ek=1.9 eV,C正确;相对光强越强,单位时间内入射的光子数越多,单位时间内逸出的光电子数越多,形成的光电流越大,D正确。 9.选BD　金属的逸出功是金属本身的特性,与照射光的强度无关,A错误;根据ε=hν可知,X光的光子能量与其强度无关,B正确;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,结合以上分析可知,逸出的光电子最大初动能与照射光的强度无关,C错误;若增加此X光的强度,则单位时间入射到金属表面的光子数增多,单位时间逸出的光电子数增多,D正确。 10.选BC　该单色光的光子的能量为hν,A错误;根据电流定义式可知q=IΔt=ne,则在Δt时间内阴极K逸出的光电子数为n=,B正确;根据动能定理,光电子到达阳极时有Ue=mv2-(hν-hν0),解得v= ,C正确,D错误。 11.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,所以能产生光电效应。 光电子的最大初动能为 Ekm=hν-W=h(ν-ν0)≈1.36×10-19 J。 答案:(1)4.42×10-19　(2)1.36×10-19 12.解析:根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W及动能定理eUc=Ek得Uc= ν- ν0 结合题图乙有k=== 解得普朗克常量h=,截止频率ν0=。 答案:(1)　(2) $