第6章 专题提升课4 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

题组1　光电效应规律的综合应用 1．光电效应实验中，下列表述正确的是(　　) A．金属的逸出功与入射光的频率有关 B．入射光足够强就会有光电流 C．遏止电压与入射光的频率成正比 D．入射光频率大于极限频率才能产生光电效应 解析：选D。金属的逸出功是由金属本身决定的物理量，与入射光的频率无关，A错误；能否发生光电效应是由光的频率决定的，与入射光的强度无关，B错误；根据Uce＝mv＝hν－W逸出功可知，遏止电压随入射光的频率增大而增大，但不是成正比，C错误；根据光电效应的规律可知，入射光频率大于极限频率才能产生光电效应，D正确。 2．用红光照射光电管阴极时发生光电效应，光电子的最大初动能为Ek，饱和光电流为I，若改用强度相同的紫光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和饱和光电流分别为Ek′和I′，则下列选项正确的是(　　) A．Ek′＜Ek，I′＞I　　　 B．Ek′＞Ek，I′＞I C．Ek′＜Ek，I′＝I D．Ek′＞Ek，I′＜I 解析：选D。因为紫光的频率比红光的频率高，所以Ek′＞Ek。因为两束光的强度相同，因而n红hν红＝n紫hν紫，ν红<ν紫，所以红光光子数n红大于紫光光子数n紫，而饱和光电流又由入射的光子数决定，因此I＞I′。 3.如图所示，用绿光照射一光电管，能发生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该(　　) A．改用红光照射 B．改用紫光照射 C．增大光电管上的加速电压 D．增大绿光的强度 解析：选B。由Ek＝hν－W逸出可知，要增大初动能，只需入射光的频率变大即可，故C、D错误；由于红光的频率比绿光的小，故A错误；由于紫光的频率比绿光的大，故B正确。 4.玻尔解释氢原子光谱画出的氢原子能级图如图所示，一群处于n＝4激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的是(　　) A．这群氢原子跃迁时最多可产生3种不同频率的光子 B．核外电子的轨道半径减小、动能增大 C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级时发出光子的波长最长 D．已知金属钾的逸出功为2.25 eV，从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子可使金属钾发生光电效应 解析：选B。根据C＝6可知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故A错误；当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，电子的轨道半径减小，动能增大，电势能减小，故B正确；由n＝4能级跃迁到n＝1能级时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，波长最小，故C错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级释放的光子能量E＝－1.51 eV－(－3.40 eV)＝1.89 eV<2.25 eV，则不能使金属钾发生光电效应，故D错误。 题组2　光电效应中的图像问题 5．光电效应实验中得到光电子最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为(　　) A．，b B．， C．，b D．， 解析：选A。根据Ekm＝hν－W0得，Ekm－ν图像的纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功W0＝b ，图像的斜率表示普朗克常量h＝，故A正确，B、C、D错误。 6.用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流I随电压U的变化图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，下列说法正确的是(　　) A．入射光越强，光电子的能量越高 B．光电子的最大初动能为hν0 C．该金属的逸出功为hν0－eUc D．用频率为的光照射该金属时不可能发生光电效应 解析：选C。由光电效应方程Ek＝hν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，A、B错误；由题图知遏止电压为Uc，根据eUc＝Ek＝hν0－W0，所以W0＝hν0－eUc，C正确；若入射光的频率为，此时光子的能量为eUc，但不能确定eUc与W0之间的大小关系，也就不能确定是否能发生光电效应，D错误。 7.某同学在研究某金属的光电效应现象时，发现该金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像如图所示。若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为a和－b，已知电子所带电荷量为e，由图线可以得到(　　) A．该金属的逸出功为零 B．普朗克常量为，单位为 J·Hz C．当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能为2b D．当入射光的频率为3a时，遏止电压为 解析：选D。根据光电效应方程Ek＝hν－W0结合题图知Ek＝ν－b，解得金属的逸出功W0＝b，普朗克常量h＝，单位为J/Hz，故A、B错误；当入射光的频率为2a时，逸出光电子的最大初动能Ek＝b，故C错误；当入射光的频率为3a时，逸出光电子的最大初动能Ek＝2b，根据－eUc＝0－Ek，遏止电压Uc＝，故D正确。 8．两种不同金属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如图所示，则金属A、B可产生光电效应的截止波长之比λA∶λB为(　　) A．2∶3 B．4∶9 C．1∶2 D．3∶2 解析：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，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率ν0＝，结合λ＝，可知产生光电效应的截止波长之比λA∶λB＝3∶2。 9．如图所示，用某种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率为νc，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变化关系的图像可能是(　　) 解析：选C。光电管所加电压为正向电压，则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－hνc，可知Ekm－U图像是一条倾斜向右上方的直线，且斜率为e，纵截距为hν－hνc。　 10．额温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，间接得出温度数据。已知人体温正常时能辐射波长为10 μm的红外线，如图甲所示，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，该光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知h＝6.63×10－34 J·s，e＝1.6×10－19 C，电磁波在真空或空气中波速c＝3×108 m/s。由图乙可知，该光电管的阴极金属逸出功最接近于(　　) A．0.1 eV B．0.2 eV C．0.3 eV D．0.4 eV 解析：选A。根据爱因斯坦光电效应方程可得Ek＝－W0，根据动能定理得－eUc＝0－Ek，其中λ＝10 μm，Uc＝0.02 V，解得W0≈0.1 eV。 11．研究光电效应的电路图如图所示。开关闭合后，当用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数。下列说法正确的是(　　) A．若只让滑片P向D端移动，则电流表的示数一定增大 B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大 C．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大 D．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零 解析：选B。只让滑片P向D端移动，A、K间电压增大，所加电压为正向电压，如果光电流已达到饱和值，那么再增加电压，电流表示数也不会增大，故A错误；只增加单色光强度，逸出的光电子数增多，光电流增大，故B正确；阴极K的逸出功与入射光无关，故C错误；若改用波长大于λ0的单色光，单色光频率减小，但仍可能大于金属的极限频率，即仍可能会发生光电效应，则电流表的示数不一定为零，故D错误。 12．太阳能电池板是利用光电效应将光能转化为电能的设备，图甲是研究制作电池板的材料发生光电效应的电路图。用不同频率的光照射K极板发生光电效应，得到图乙中遏止电压Uc与入射光的频率ν间的关系图像。下列说法正确的是(　　) A．增大入射光频率，K极板的逸出功增大 B．增大入射光频率，产生光电子的最大初动能增大 C.增大入射光强度，产生光电子的最大初动能增大 D．遏止电压Uc与入射光频率ν关系图像的斜率表示普朗克常量 解析：选B。逸出功只与金属本身有关，与入射光频率无关，A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W得，光电子的最大初动能只与逸出功和入射光频率有关，与光照强度无关，相同情况下，入射光频率越高，产生光电子的最大初动能越大，B正确，C错误；由动能定理eUc＝Ek，变式得Uc＝ν－，斜率表示，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $