光電效應練習題含答案

1、光電效應規(guī)律和光電效應方程一、選擇題1.下列關于光電效應實驗結論的說法正確的是（）A.對于某種金屬，無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產生光電效應B.對于某種金屬，無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產生光電效應C.對于某種金屬，超過極限頻率的入射光強度越大，所產生的光電子的最大初動能就越大D.對于某種金屬，發(fā)生光電效應所產生的光電子，最大初動能與入射光的頻率成正比【解析】選A.發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度、光照時間無關，所以光的頻率小于極限頻率就不能產生光電效應，故A正確，B錯誤.根據(jù)光電效應方程Ek=hLW0,可知入射光的頻率大于極限頻率

2、時，頻率越高，光電子的最大初動能越大，與入射光強度無關，故C錯誤.根據(jù)光電效應方程Ek=hvWo,可知光電子的最大初動能與入射光的頻率是一次函數(shù)關系，故D錯誤.2.在光電效應實驗中，用頻率為丫的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應，下列說法正確的是（）A.增大入射光的強度，光電流增大B.減小入射光的強度，光電效應現(xiàn)象消失C.改用頻率小于丫的光照射，一定不發(fā)生光電效應D.改用頻率大于丫的光照射，光電子的最大初動能變大【解析】選AD.增大入射光強度，單位時間內照射到單位面積的光電子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項A正確；光電效應是否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強度無關，故選項B錯誤；用頻率為丫的光照

3、射光電管陰極，發(fā)生光電效應，用頻率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應，選項C錯誤；根據(jù)hvWd=1mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動能2也增大，故選項D正確.3 .在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開了一個角度，如圖所示，這時（）A.鋅板帶正電，指針帶負電B.鋅板帶正電，指針帶正電C.鋅板帶負電，指針帶正電D.鋅板帶負電，指針帶負電【解析】選B.弧光燈照射鋅板發(fā)生光電效應，鋅板上有電子逸出,鋅板帶正電，驗電器指針也帶正電，故B正確4 .關于光電效應有如下幾種敘述，其中敘述正確的是（）A.金屬的逸

4、出功與入射光的頻率成正比B.飽和光電流與入射光強度有關C.用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產生的光電子的最大初動能要大D.光電效應幾乎是瞬時發(fā)生的【解析】選BD.金屬的逸出功取決于金屬本身，故A錯誤；逸出的光電子數(shù)與入射光的強度有關，即飽和光電流與入射光的強度有關，故B正確；由光電效應方程Ek=hLW0可知，入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大，紅外線的頻率小于可見光的頻率，所以用紅外線照射金屬產生的光電子的最大初動能較小，C錯誤；光電效應幾乎是瞬時發(fā)生的，D正確.5 .硅光電池是利用光電效應將光輻射的能量轉化為電能.若有N個頻率為v的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為（h為普

5、朗克常量）（）A.hvB.1NhvC.NhvD.2Nhv2【解析】選C.據(jù)光子說可知，光子能量與頻率有關，一個光子能量為hv（h為普朗克常量），N個光子的能量為Nhv,所以選項C正確.6 .用綠光照射一光電管，產生了光電效應，欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增加，下列做法可取的是（）A,改用紅光照射B.增大綠光的強度C.增大光電管上的加速電壓D.改用紫光照射1【斛析】選D.由愛因斯坦光電效應方程h尸Wo+-mv2,在逸出功2一定時，只有增大光的頻率，才能增加最大初動能，與光的強度無關，D對.7 .在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的（）

6、A.頻率B.強度C.照射時間D.光子數(shù)目【解析】選A.由愛因斯坦光電效應方程程Ek=hLW0可知：Ek只與頻率v有關，故選項B、C、D錯誤，選項A正確8 .在光電效應實驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應現(xiàn)象.對于這兩個過程，下列四個物理量中，一定不同的是（）A.單位時間內逸出的光電子數(shù)B.反向截止電壓C.飽和光電流D.光電子的最大初動能【解析】選BD.單位時間內逸出的光電子數(shù)以及飽和電流由光照強度決定，所以可能相同，故A、C錯誤；用同一種單色光照射，光電子的能量相同，不同金屬的逸出功不同，根據(jù)光電效應方程Ek=hLW0可得光電子的最大初動能一定不同，D正確；再根據(jù)Ek

7、=eUc知，反向截止電壓一定不同，B正確9 .研究光電效應的電路如圖所示.用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K）,鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流I與A、K之間的電壓Uak的關系圖象中，正確的是（）ABCD【解析】選C.雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當入射光強時，單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C.10 .在光電效應實驗中，分別用頻率為甲、皿的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekboh為普朗克常量。下列說法正確的是（）A,若33貝|J一

8、定有“（必B.若少®貝I一定有辱戶6$C若小則一定有民應D,若吟3則一定有力！耳也一心【解析】選BC由愛因斯坦光電效應方程Ek=hLW0,又由動能定理有Ekm=eU,當冶>由時，Eka>Ekb,Ua>Ub,A錯誤，B正確；若Ua<Ub,則有Eka<Ekb,C正確；同種金屬的逸出功不變，則不變，則W=hv-Ekm不變，D錯誤。11.如圖為光電管的工作原理圖.當用綠光照射光電管陰極K時，可以發(fā)生光電效應，電路中有光電流.則以下說法中正確的是（）A.增大綠光照射強度，光電子最大初動能增大B.增大綠光照射強度，電路中的光電流可能會增大C.改用比綠光波長大的光照射

9、光電管陰極K時，電路中一定有光電流D.改用比綠光頻率大的光照射光電管陰極K時，電路中一定有光電流【解析】選BD.光電管的陰極K涂有金屬材料，與陰極相對應的是陽極A,當光照射到陰極K時，如果入射光的頻率大于陰極材料的極限頻率，就會發(fā)生光電效應現(xiàn)象.有光電子從陰極K發(fā)出，由于A、K之間存在加速電場，光電子在電場的作用下由K運動到A,于是在回路中形成電流（光電流）.本題在綠光照射下已經產生了光電流，增大光照的強度，有可能影響光電流的大小，不能改變光電子出射時的最大初動能，所以A錯誤，B正確.換用其他頻率或波長的光照射時，若其他光的頻率比綠光的大，則肯定可以產生光電流，若用比綠光波長大的光照射，則可能

10、出現(xiàn)兩種情況，若此光的頻率仍然大于這種陰極材料的極限頻率，是可以產生光電流的，反之則無光電流產生，所以C錯誤，D正確.12 .用不同頻率的紫外線分別照射鴇和鋅的表面而產生光電效應，可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率V變化的Ek-v圖象，已知鴇的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.24eV,若將二者的圖線畫在同一個Ek-v坐標圖中，用實線表示鴇、虛線表示鋅，則正確反映這一過程的圖是（）【解析】選B.依據(jù)光電效應方程Ek=hlW0可知，Ek-v圖線的斜率代表了普朗克常量h,因此鴇和鋅的Ek-v圖線應該平行.圖線的橫截距代表了極限頻率%而=Wo/h,因此鴇的大些.綜上所述，B圖正確.13 .如

11、圖為一光電管電路，滑動變阻器滑動觸頭P位于AB上某點,用光照射光電管陰極K,電流表無偏轉，要使電流表指針偏轉，可采取的措施有（）A.加大照射光強度B.換用波長短的光照射C,將P向B滑動D.將電源正負極對調_AB【解析】選B.由題意可知，電流表沒有偏轉，說明沒有發(fā)生光電效應，是因為入射光的頻率低于陰極材料的極限頻率，采用加大照射光強度、增大電壓、對調電源正負極等措施是無用的，只有增大入射光的頻率，即換用波長短的光，才可能發(fā)生光電效應，使電流表指針發(fā)生偏轉，故B正確，A、C、D錯誤.14（多選）（2017汕頭模擬）如圖所示，用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線照射鋅板時，發(fā)生的現(xiàn)象是（）A.有光

12、子從鋅板逸出B.有電子從鋅板逸出B.驗電器指針張開一個角度D.鋅板帶負電驗電器警±串<3紫外險燈”【解析】：選BC用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應的，鋅板上的電子吸收紫外線的能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯誤、B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故C正確、D錯誤。15（2017上海高考）在光電效應的實驗結果中，與光的波動理論不矛盾的是（）A.光電效應是瞬時發(fā)生的B.所有金屬都存在極限頻率C.光電流隨著入射光增強而變大D.入射光頻率越大，光電子最大初動能越大【解析】：選C光具有波粒

13、二象性，既具有波動性又具有粒子性，光電效應證實了光的粒子性。因為光子的能量是一份一份的，不能積累，所以光電效應具有瞬時性，這與光的波動性矛盾，A項錯誤;同理，因為光子的能量不能積累，所以只有當光子的頻率大于金屬的極限頻率時，才會發(fā)生光電效應，B項錯誤；光強增大時，光子數(shù)量增多，所以光電流會增大，這與波動性無關，C項正確；一個光電子只能吸收一個光子，所以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動能變大，D項錯誤。16關于光電效應的規(guī)律，下列說法中正確的是（）A.發(fā)生光電效應時，不改變入射光的頻率，增大入射光強度，則單位時間內從金屬內逸出的光電子數(shù)目增多B.光電子的最大初動能跟入射光強度

14、成正比C.發(fā)生光電效應的反應時間一般都大于107sD,只有入射光的波長大于該金屬的極限波長，光電效應才能產生【解析】：選A發(fā)生光電效應時，不改變入射光的頻率，增大入射光強度，則單位時間內打到金屬上的光子個數(shù)增加，則從金屬內逸出的光電子數(shù)目增多，選項A正確；光電子的最大初動能跟入射光強度無關，隨入射光的頻率增大而增大，選項B錯誤；發(fā)生光電效應的反應時間一般都不超過109s,選項C錯誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率時，即入射光的波長小于該金屬的極限波長時，光電效應才能產生，選項D錯誤。17（2017昆明模擬）關于光電效應，下列說法中正確的是（）A.發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越

15、大B.不同金屬產生光電效應的入射光的最低頻率是相同的C.金屬內的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能發(fā)生光電效應D.如果入射光光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應【解析】：選D根據(jù)光電效應方程可得Ek=hLW。，光子的能量與光照強度無關，A錯誤；每種金屬都有自己的極限頻率，B錯誤；金屬內的每個電子一次只能吸收一個光子，而且是不能積累的，C錯誤；當入射光光子的能量小于金屬的逸出功時，不能發(fā)生光電效應，D正確。18（多選）（2017廣東高考）在光電效應實驗中，用頻率為v的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應。下列說法正確的

16、是（）A.增大入射光的強度，光電流增大B.減小入射光的強度，光電效應現(xiàn)象消失C.改用頻率小于丫的光照射，一定不發(fā)生光電效應D.改用頻率大于丫的光照射，光電子的最大初動能變大【解析】：選AD增大入射光強度，使單位時間內逸出的光電子數(shù)增加，因此光電流增大，選項A正確；光電效應與照射光的頻率有關，與強度無關，選項B錯誤；當照射光的頻率小于“，大于極限頻率時發(fā)生光電效應，選項C錯誤；由Ekm=hLW,增加照射光的頻率，光電子的最大初動能變大，選項D正確。19（2017北京高考）以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光

17、電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實。光電效應實驗裝置示意如圖。用頻率為v的普通光源照射陰極極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U,光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量）（）【解析】：選B用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電K,沒有發(fā)生光電效應。換用同樣頻率丫的強激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應；此時，若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正子在短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多

18、光子光電效應。由題意知最大初動能Ek=eU,根據(jù)光電效應方程有：nh尸W+Ek=W+eU（n>2）得：U=nhLWe（n2）則B項正確，其他選項錯誤。20（多選）（2017西工大附中三模）如圖所示，用某單色光照射光電管的陰板K,會發(fā)生光電效應。在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調節(jié)滑動變阻器的滑片逐漸增大加在光電管上的電壓，直至電流表中電流恰為零，此時電壓表的電壓值U稱為反向遏止電壓?，F(xiàn)分別用頻率為M和a的單色光照射陰極，測得反向遏止電壓分別為Ui和U2,設電子的質量為m、電荷量為e,下列說法正確的是（）A.頻率為M的光照射時，光電子的最大初速度為2eUimB.頻率為祝的光照射時，光

19、電子的最大初速度為eU22mC.陰極K金屬的逸出功為W=e（Ui2U21）D.陰極K金屬的極限頻率是xU12U21U1U2【解析】：選ACD在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，逸出的光電子在反向電場中做減速運動，根據(jù)動能定理可得一eU=0mvm2,解得光電子的最大初速度為Vm=,所以頻率為12，m的光照射時，光電子的最大初速度為J2亞，用頻率為松的光照m射時，光電子的最大初速度為J型，故A正確，B錯誤；根據(jù)m光電效應方程可得hv=eUi+W,h2=eU2+W,聯(lián)立可得W=e（Ui2U2i）,h_e（UiU2）1212陰極K金屬的極限頻率vo=Wh21（多選）如圖是某金屬在光的照射下，光電子最大初

20、動能Ek與入射光頻率v的關系圖像，由圖像可知（）A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hwC.入射光的頻率為2功時，產生的光電子的最大初動能為2ED.入射光的頻率為W2時，產生的光電子的最大初動能為E/2【解析】：選AB根據(jù)愛因斯坦光電效應方程,結合題給光電子最大初動能Ek與入射光頻率丫的關系圖像知，該金屬的逸出功等于E,等于h5選項A、B正確。入射光的頻率為2M時，產生的光電子的最大初動能為E,入射光的頻率為w/2時，不能產生光電效應，選項C、D錯誤。22（2017北京市朝陽區(qū)模擬）從1907年起，密立根就開始測量金屬的遏止電壓Uc（即圖甲所示的電路中電流表O勺讀數(shù)減小到零時加在電極

21、K、A之間的反向電壓）與入射光的頻率m由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗愛因斯坦光電效應方程的正確性。按照密立根的方法我們利用圖示裝置進行實驗，得到了某金屬的Uc-v圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.該金屬的截止頻率約為4.27M014HzB.該金屬的截止頻率約為5.50X014HzC.該圖線的斜率為普朗克常量D.該圖線的斜率為這種金屬的逸出功【解析】：選A設金屬的逸出功為W0,截止頻率為c,則Wo=ho光電子的最大初動能Ek與遏止電壓Uc的關系是Ek=eUc,光電效應方程為Ek=hVW0,聯(lián)立兩式可得：Uc=0,故Uc-v圖ee像的斜率為h/e,C、D錯

22、誤；當Uc=0時，可解得kW0/h=v«此時讀圖可知，v¥.31014Hz,即金屬的截止頻率約為4.3X014Hz,在誤差允許范圍內，可以認為A正確，B錯誤。23（多選）（2017濟寧一模）圖甲是光電效應的實驗裝置圖，圖乙是光電流與加在陰極K和陽極A上的電壓的關系圖像，下列說法正確的是（）A,由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強，飽和電流越大B,由圖線、可知對某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的頻率決定C.只要增大電壓，光電流就會一直增大D.遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出的光電子的最大初動能越大【解析】：選ABD由圖線、可知在光的顏色不變的情況下，入射光越

23、強，飽和電流越大，故A正確；根據(jù)光電效應方程知，Ekm=hvW）=eUc,可知入射光頻率越大，最大初動能越大，遏止電壓越大，可知對于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率有關，故B正確；增大電壓，當電壓增大到一定值，電流達到飽和電流，不再增大，故C錯誤；根據(jù)Ekm=eUc中，遏止電壓越大，說明從該金屬中逸出的光電子的最大初動能越大，故D正確。24（8分）在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為20,該金屬的逸出功為.若用波長為入（入尬的單色光做該實驗，則其遏止電壓為.已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為ec和h.解得Uo=e25（10分）小明用金屬鋤為陰極的光電管，觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所示.已知普朗克常量h=6.63¥034Js.【解析】設金屬的截止頻率為巴該金屬的逸出功W0=hM=hc/入0；對光電子，由動能定理得eU0=hc/人一W。，甲乙（1）圖甲中電極A為光電管的（填陰極”或陽極”；）實驗中測得鋤的遏止電壓Uc與入射光頻率v之間的關系如圖乙所示，則鋤的截止頻率vHz,逸出功W0=J；（3）如果實驗中入射