6.1 光电效应及其解释 同步练习 -2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

第1节 光电效应及其解释 同步练习 一、选择题: 1.如图所示为一光电管电路图，滑动变阻器滑动触头P位于其上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有(　　) A． 加大照射光强度 B．换用波长短的光照射 C．将P向B滑动 D．将电源正负极对调 2．光照在某金属表面上发生了光电效应．若只减弱光的强度，而保持频率不变，则(　　) A．有可能不发生光电效应 B．该金属可能带负电 C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少 D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 3．如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时发生光电效应，要使光电子从阴极逸出的最大初动能增大，应采取的措施是(　　) A．改用红光照射 B．改用紫光照射 C．增大绿光的强度 D．增大加在光电管上的正向电压 4.在研究光电效应现象时，先后用两种不同色光照射同一光电管，所得的光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．色光乙的频率小、光强大 B．色光乙的频率大、光强大 C．若色光乙的强度减为原来的一半，无论电压多大，色光乙产生的光电流一定比色光甲产生的光电流小 D．若另一光电管所加的正向电压不变，色光甲能产生光电流，则色光乙一定能产生光电流 5．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中νc为极限频率．从图中可以确定的是(　　) A．逸出功与ν有关 B．Ekm与入射光强度成正比 C．当ν<νc时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 6．(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 7．(多选)下面关于光的波粒二象性的说法正确的是(　　) A．光电效应现象说明光具有波粒二象性 B．频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著 C．光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 D．光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性 8．(多选)如图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，由图像可知(　　) A．该金属的逸出功等于E B．该金属的逸出功等于hνc C．入射光的频率为νc时，产生的光电子的最大初动能为E D．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为2E 9．(多选)对光的认识，下列说法正确的是(　　) A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性 B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某些场合下光的波动性表现明显，在某些场合下光的粒子性表现明显 10.(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图像，则(　　) 甲　　　　　　　乙　　　　　丙 A．图像甲表明光具有粒子性 B．图像丙表明光具有波动性 C．用紫外光观察不到类似的图像 D．实验表明光是一种概率波 11．(多选)对于光的波粒二象性的理解正确的是(　　) A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 二、填空题： 12．如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角． (1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将________(选填“增大”“减小”或“不变”)． (2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到验电器指针________(选填“有”或“无”)偏转． 参考答案： 1.B　[由光电管电路图可知阴极K电势低，阳极A电势高，如果K极有电子飞出，则电子受到的电场力必向左，即将向左加速，然而现在G中电表指针无偏转，说明没有发生光电效应，这仅能说明照射光频率太低，这与光强、外加电压的大小及方向均无关，可见要使指针发生偏转需增大照射光频率，即减小照射光的波长，故B正确，A、C、D错误．] 2.C　[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，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，A错误；该金属发生光电效应，向外发射光电子，故一定带正电，B错误；入射光的强度减弱，则单位时间内入射光的光子数减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数将减少，C正确；发生光电效应的时间与光的强度无关，D错误．] 3.B　[发生光电效应时，光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大，与照射光强度、光电管两端的电压无关，红光的频率比绿光的频率小，不一定能发生光电效应，即使发生光电效应，光电子的最大初动能也较小，而紫光的频率大于绿光的频率，故选项B正确．] 4.D　[由题中图像可得用色光乙照射光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以色光乙的频率大，光子的能量大．由题中图像可知，色光甲的饱和光电流大于色光乙的饱和光电流，故色光甲的光强大于色光乙的光强，A、B错误；如果使色光乙的强度减半，则只是色光乙的饱和光电流减半，在特定的电压下，色光乙产生的光电流不一定比色光甲产生的光电流小，C错误；因色光乙的频率大于色光甲的，故另一个光电管加一定的正向电压，如果色光甲能使该光电管产生光电流，则色光乙一定能使该光电管产生光电流，D正确．] 5.D　[金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错误；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错误；只有ν>νc时才会发生光电效应，C错误；由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W和W＝hνc(W为金属的逸出功)可得，Ek＝hν－hνc，可见图像的斜率表示普朗克常量，D正确．] 6.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．] 7.BC　[光电效应现象说明光具有粒子性，选项A错误；在光的波粒二象性中，频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，选项B正确；光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性，选项C正确；光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，二者是统一的，选项D错误．] 8.AB　[题中图像反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率νc时，光电子的最大初动能Ek＝0，此时有hνc＝W，即该金属的逸出功等于hνc，选项B正确；根据图线的物理意义，有W＝E，选项A正确，C、D错误．] 9.ABD　[光是一种概率波，少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往显示出波动性，A选项正确；光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，而是光的一种属性，这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实，B选项正确；粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，C选项错误，D选项正确．] 10.ABD　[甲图可以看到的是光点，说明光具有粒子性，随着时间的增加，这些光点的排列体现了波的干涉的规律，说明光具有波动性，同时，这种规律是大量光点出现后才表现出来的，所以光是一种概率波．] 11.AD　[光具有波粒二象性，大量光子显示波动性、个别光子显示出粒子性，光传播时显示波动性，与物质相互作用时显示粒子性，频率高显示粒子性，频率低显示波动性，而不是粒子和波转换．故B、C错误，A、D正确．] 12.[解析]　(1)锌板在紫外线照射下，发生光电效应，有光电子飞出，锌板带正电，将一带负电的金属小球与锌板接触，将锌板上的正电荷中和一部分，锌板正电荷减少，则验电器指针偏角将变小，注意，验电器与锌板带同种电荷． (2)要发生光电效应，照射光的频率必须高于这种金属的截止频率，而与照射光的强度无关，用黄光照射，验电器指针无偏转，即不能发生光电效应，当改用强度更大的红外线照射时，因为红外线的频率比黄光的低，所以用红外线照射不能发生光电效应，验电器指针无偏转． [答案]　(1)减小　(2)无 学科网（北京）股份有限公司 $