课时跟踪检测(十九) 光电效应及其解释（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

课时跟踪检测(十九)　光电效应及其解释 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 　　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.(2025·滨州高二联考)通过学习，我们知道，光具有波粒二象性，下列关于光的说法正确的是 (　　) A.康普顿效应说明光具有波动性 B.普朗克提出能量是量子化的 C.光在任何情况下都能体现出波动性和粒子性 D.爱因斯坦提出光电效应方程，并以此支持了光的波动说 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.在验证光的波粒二象性实验中，如果光子一个个地通过狭缝，则 (　　) A.通过狭缝后，光子的运动路线是直的 B.通过狭缝后，底片上立即出现衍射图样 C.如果时间足够长，底片上将出现衍射图样 D.如果时间足够长，底片上将出现均匀分布的光斑 4.铷原子失去电子非常容易，具有优良的光电特性，是制造光电池的重要材料。已知铷的逸出功为W0，普朗克常量为 h，则下列说法正确的是 (　　) A.只要入射光的光照强度足够大，任何频率的光均能使铷发生光电效应 B.铷的极限频率为 C.用某频率的光照射铷发生光电效应，光照强度越弱，光电子从铷表面逸出所需时间越长 D.若用频率为ν的光照射铷发生光电效应，则逸出光电子的动能均为 hν-W0 5.(2025·青岛高二检测)如图所示为两种不同金属A、B用同一种光照射发生光电效应时，最大初动能Ek与入射光频率ν之间的函数关系图像，则金属A、B可发生光电效应的极限波长λA∶λB为 (　　) A.2∶3 B.4∶9 C.1∶2 D.3∶2 6.如图，电磁继电器是一种利用光电效应工作的仪器。当光照射到光电管阴极时，阴极会逸出光电子，此时放大器中有电流流过，进而使得电磁继电器工作，实现自动控制。若用黄光照射光电管阴极时，电磁继电器没有工作，则下列操作可能使电磁继电器工作的是 (　　) A.减小黄光的光照强度 B.增大黄光的光照强度 C.改用红光照射光电管阴极 D.改用蓝光照射光电管阴极 7.(2025·福州高二检测)如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。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。把电路改为图乙，当电压表读数为1.5 V时，逸出功W及电子到达阳极时的最大动能Ek为 (　　) A.W=3.1 eV　Ek=4.5 eV B.W=1.9 eV　Ek=2.1 eV C.W=1.7 eV　Ek=1.9 eV D.W=1.5 eV　Ek=0.6 eV 8.(2025·山东威海检测)某同学用如图甲所示电路研究光电效应中截止电压Uc与入射光频率ν的关系，Uc-ν 图像如图乙所示。电子的电荷量为e，下列说法正确的是 (　　) A.普朗克常量h= B.该金属的逸出功为 C.入射光频率越高，金属的极限频率越高 D.入射光的频率为ν2，电压表示数为U1时，增加入射光的强度，则电流表有示数 9.(2025·东营高二质检)胶片电影利用光电管把“声音的照片”还原成声音，如图所示。在电影放映机中用频率和强度不变的一极窄光束照射声音轨道，在胶片移动的过程中，通过声音轨道后的光强随之变化，光束射向内表面涂有光电材料作为阴极的光电管后释放出光电子，在电路中产生变化的电流，把声音放大还原，则 (　　) A.任何频率的光通过声音轨道照射在光电管上都可以释放出光电子 B.单位时间光电管中产生的光电子数目将随胶片的移动发生变化 C.光电管中产生光电子的最大初动能将随胶片移动发生变化 D.由于吸收光子能量需要积累能量的时间，以致声像有明显不同步 10.(2025·三明高二质检)如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置，乙图为在a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是 (　　) A.a、b、c三种光的频率各不相同 B.b、c两种光的光强可能相同 C.若b光为绿光，a光可能是紫光 D.图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大 11.(4分)(2025·漳州高二阶段练习)如图甲所示，一验电器与锌板相连，在O处用一频率为ν1的紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角。现使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的频率为ν2的黄光照射锌板，验电器指针无偏转。 (1)若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针　　　　　 (填“有”或“无”)偏转。(1分)  (2)若锌板的极限频率为νc，则ν1、ν2、νc的大小关系为　　　　　。(1分)  (3)为了进一步研究光电效应的规律，某同学设计了如图乙所示的电路，图中A和K为光电管的两极，K为阴极，A为阳极。现接通电源，用光子能量为6.4 eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的示数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的示数恰好为零，读出此时电压表的示数为2.1 V，则光电管阴极材料的逸出功为　　　　　 eV，该阴极材料的极限频率为　　　　　 Hz。(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s，结果保留两位有效数字)(2分)  12.(8分)从1907年起，美国物理学家密立根开始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)该金属的极限频率ν0。(4分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十九) 1.选B　康普顿效应说明光具有粒子性，A错误；普朗克提出能量是量子化的，B正确；大量光子表现出波动性，少量光子表现为粒子性，光的波长越长，波动性越强，光的波长越短，粒子性越强，C错误；爱因斯坦提出光电效应方程，并以此支持了光的粒子说，D错误。 2.选A　当照射金属表面所用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　通过狭缝后，光子的运动路线是不可预知的，故A错误；大量光子通过狭缝后，底片上逐渐出现衍射图样，故B错误；如果时间足够长，底片上将出现衍射图样，故C正确；如果时间足够长，底片上将出现明暗相间的条纹，故D错误。 4.选B　发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应与入射光的强度无关，故A错误；铷的极限频率为 νc=，故B正确；光的强弱影响的是单位时间内逸出光电子的数目，不影响逸出光电子的时间，故C错误；若用频率为ν的光照射铷发生光电效应，则逸出光电子的最大初动能为 hν-W0，故D错误。 5.选D　根据光电效应方程Ek=hν-W0可得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功；当最大初动能为零时，入射光的频率等于极限频率，所以金属的极限频率为ν0=，结合λ=，可知发生光电效应的极限波长λA∶λB=3∶2，故选D。 6.选D　根据光电效应方程Ekmax=hν-W0可知，要使光电子逸出从而产生光电流让电磁继电器工作，只能增大照射光的频率，增加或减小黄光的光照强度都不能使继电器工作；红光的频率小于黄光，也不能使继电器工作，蓝光的频率大于黄光，可能使继电器工作，故D正确，A、B、C错误。 7.选B　题图甲中所加的电压为反向电压，根据题意可知，遏止电压为0.60 V，根据Ek'=eUc可知，光电子的最大初动能为0.60 eV，根据光电效应方程Ek'=hν-W0，解得逸出功W0=hν-Ek'=2.5 eV-0.60 eV=1.9 eV；题图乙中所加的电压为正向电压，根据动能定理eU=Ek-Ek'，解得电子到达阳极的最大动能为Ek=eU+Ek'=1.5 eV+0.6 eV=2.1 eV，故B正确。 8.选B　由Uc-ν图像可知，金属的极限频率为ν1，由光电效应方程得Ek=hν2-hν1，又有Ek=eU1，整理得h=，故A错误；因为该金属的极限频率为ν1，所以其逸出功为W=hν1=ν1，故B正确；对于同一种金属来说，其极限频率是固定值，不会发生改变，故C错误；由Uc-ν图像可知，当入射光的频率为ν2时，遏止电压为U1，而电压表示数也为U1等于遏止电压，所以增大入射光的光强并不会使电流表有示数，故D错误。 9.选B　产生光电效应的条件是照射光的频率要大于光电材料的截止频率，故A错误；对于同种频率的光，在发生光电效应的情况下，照射光强度越大，单位时间内照射到金属表面的光子数越多，照射金属时产生的光电子越多，因而单位时间内光电管中产生的光电子数目将随胶片的移动发生变化，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率ν有关，而与胶片移动无关，故C错误；电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流几乎是瞬时产生的，即使声像明显不同步也不是其主要原因，故D错误。 10.选D　由光电效应方程及动能定理可得eUc=Ek=hν-W0，b、c两种光的遏止电压相同，故频率相同，a光的遏止电压较小，频率较低，A错误；光的频率不变时，最大光电流与光强成正比，对比题图乙可知，b光较强，B错误；由以上分析可知，a光频率较低，若b光为绿光，a光不可能是紫光，C错误；题图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，增大光电管两端电压，且为正向电压，电流表的读数可能增大，但不会超过饱和电流，D正确。 11.解析:(1)用黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明锌板的极限频率大于黄光的频率，而红外线的频率比黄光的频率更小，则不能发生光电效应，验电器指针无偏转。 (2)用ν1的紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角，说明ν1>νc，用频率为ν2的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，说明ν2<νc，所以ν1>νc>ν2。 (3)根据爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν-W0，当滑片P滑至某一位置时电流计的示数恰好为零，读出此时电压表的示数为2.1 V，说明eUc=Ek，解得W0=hν-eUc=6.4 eV-2.1 eV=4.3 eV，该阴极材料的极限频率νc== Hz≈1.0×1015 Hz。 答案:(1)无　(2)ν1>νc>ν2　(3)4.3　1.0×1015 12.解析:根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W，根据动能定理得eUc=Ek，可得Uc= ν- ν0 结合题图乙有k=== 解得普朗克常量h=，极限频率ν0=。 答案:(1)　(2) $