2022-2023學(xué)年魯科版選擇性6.1光電效應(yīng)及其解釋練習(xí)

6.1光電效應(yīng)及其解釋練習(xí)

一、單選題

1.在圖示的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，將滑動(dòng)觸頭P移到。端。用單色光M照射陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不會(huì)

發(fā)生偏轉(zhuǎn)；將滑動(dòng)觸頭P移到人端，用單色光N照射陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則下列說法

正確的是（）

A.M光的強(qiáng)度一定小于N光的強(qiáng)度

B.M光的頻率一定大于N光的頻率

C.用N光照射陰極K時(shí)將P移到。端，電流計(jì)G的指針一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D.用M光照射陰極K時(shí)將P移到C處，電流計(jì)G的指針可能會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

2.某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與與入射光頻率丫的關(guān)系如圖所示，從w為己知量。

由圖線信息可知（）

A.逸出功Wa=E

B.圖像的斜率表示普朗克常量的倒數(shù)

C.圖中E與吻的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均有關(guān)

D.若入射光頻率為3血，則光電子的最大初動(dòng)能為3E

3.用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)

為0.2mA,移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表讀數(shù)為0,則（）

A.光電管陰極的逸出功為1.8eV

B.電鍵K斷開后，沒有電流流過電流表G

C.光電子的最大初動(dòng)能為2.5eV

D.改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小

4.利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀測光電效應(yīng)，已知實(shí)驗(yàn)中測得某種金屬的遏止電壓S與入射頻率〃之間

的關(guān)系如圖乙所示，電子的電荷量為e,則（）

A.普朗克常量為h

B.該金屬的逸出功隨入射光頻率的增大而增大

C.若用頻率是2匕的光照射該金屬，則最大初動(dòng)能為

D.若要測該金屬的遏止電壓，則電源右端為負(fù)極

5.如圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(guān)系圖像，下列說

法正確的是（）

A.只要增大電壓，光電流就會(huì)一直增大

B.不論哪種顏色的入射光，只要光足夠強(qiáng)，就能發(fā)生光電效應(yīng)

C.由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大

D.由圖線①、②、③可知對(duì)某種確定的金屬來說，其遏止電壓只由入射光的強(qiáng)度和頻率決定

6.分別用心仄c三種顏色的光照射某金屬板，當(dāng)用b光照射時(shí)，發(fā)現(xiàn)從金屬表面有光電子逸出，已知三

種光的波長關(guān)系是＜乙＜4，則下列判斷正確是

A.用c光照射這個(gè)金屬板時(shí)，一定不會(huì)有光電子逸出

B.用。光照射這個(gè)金屬板時(shí),可能沒有光電子逸出

C.如果人光的照射強(qiáng)度越強(qiáng)，相同時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目就會(huì)越多

D.如果6光的照射強(qiáng)度越強(qiáng),從金屬表面逸出的光電子的動(dòng)能就會(huì)越大

7.利用如圖所示的裝置觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象，將光束照射在金屬板上，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針沒有張開。欲使指針

張開，可（）

A.改用逸出功更大的金屬板材料

驗(yàn)電器金屬板

B.改用頻率更大的入射光束

C.增加該光束的照射時(shí)間

D.增大該光束的強(qiáng)度

二、多選題

8.用相同強(qiáng)度、相同頻率的兩束紫外線分別照射兩種不同金屬表面，產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，下列說法正確的是

()

A.兩束光的光子能量相同

B.在單位時(shí)間里逸出的電子數(shù)相同

C.兩金屬逸出的光電子最大初動(dòng)能相同

D.從兩金屬表面幾乎同時(shí)逸出光電子

9.用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上

時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零。移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示

數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0,則下列說法正確的是（）

A.光電管陰極的逸出功為1.05eV

B.電鍵S斷開后，沒有電流流過電流表G

C.光電子的最大初動(dòng)能為1.05eV

D.保持入射光強(qiáng)度不變，改用能量為2.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小

E.改用能量為2.5eV的光子照射，移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,電流表G中也可能有電流

10.如圖甲是某小組的同學(xué)在探究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)的電路，分別用頻率為匕、%的單色光照射真空管的陰

極，陰極發(fā)射出的光電子最大速度之比為1：2。電路中形成的兩條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線如圖乙所

示，普朗克常量用力表示。則以下說法正確的是（）

A.遏止電壓之比為U甲：（/乙=4：1

B.乙線對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)大于甲線對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)

C.該金屬的逸出功為4〃匕一"二

3

D.甲線對(duì)應(yīng)入射光的頻率為vi

11.如圖所示.是某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖象.則由圖

象可知（）

A.遏止電壓與入射光的頻率無關(guān)

B.該金屬的逸出功等于hvo

C.圖象的斜率表示普朗克常量h

D.入射光的頻率為3Vo時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2hvo

12.某同學(xué)采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象.當(dāng)用某一頻率的光照射光電管的陰極K時(shí)，會(huì)

發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，電流計(jì)中有電流通過.閉合電鍵S,在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，通過調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓，直至電流計(jì)中電流恰好為零，此時(shí)電壓表的電壓值稱為反向截止電壓.現(xiàn)

用頻率為丫的綠光照射陰極，測量到反向截止電壓為U,設(shè)電子電量為，普朗克常量為/2,則（）

A.逸出的光電子的最大初動(dòng)能為eU

B.陰極K的逸出功W=

C.如改用紫光照射，則光電子的最大初動(dòng)能一定增大

D.如改用紫光照射，則陰極K的逸出功一定增大

13.一定強(qiáng)度的激光S（含有兩種頻率的復(fù)色光）以相同的角度

同時(shí)從O點(diǎn)沿SO方向射入同一塊橫截面為半圓形玻璃柱體，其

透射光線從圓弧上射出A、B兩束光，如圖甲所示?，F(xiàn)讓A、B、

甲乙

S三束光分別照射相同的光電管的陰極（如圖乙所示），其中A光照射恰好有光電流產(chǎn)生，下列說法正確的

有（）

A.B光折射率比A光折射率小

B.B光照射光電管的陰極，一定有光電子打出

C.A光穿過玻璃磚所用的時(shí)間比B光穿過玻璃磚所用的時(shí)間長

D.S光和A光分別照射光電管的陰極時(shí)，A光打出的光電子的最大初動(dòng)能較大

三、解答題

14.鈣的逸出功是3.2eV，現(xiàn)在用波長100，訪的光照射鈣的表面.

（1）求光電子的最大初動(dòng)能；

（2）求遏止電壓；

（3）求鈣的極限頻率.

15.鋁的逸出功是3.0eV,現(xiàn)在用波長為300nm的光照射鋁的表面有光電子逸出，其中普朗克常量

〃=6.63x10.34J.S，電子的電荷量為e=i.6xio*c。求:

（1）光電子的最大初動(dòng)能？

(2)金屬鋁的遏止電壓？

(3)鋁的截止頻率？

16.從1907年起，美國物理學(xué)家密立根開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中的幾個(gè)重要物理量。表是按照密

立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的遏止電壓”和入射光的頻率v的幾組數(shù)據(jù)。

UJV0.540.640.710.810.88

v/1014Hz5.645.896.106.306.50

(1)在給出的坐標(biāo)紙中作出Uc-V圖象;

(2)根據(jù)所作圖象求出該金屬的截止頻率“；(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)圖象求出普朗克常量的值。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

參考答案

1.C

【詳解】

A.能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；

D.滑動(dòng)觸頭P移到。端時(shí)，A極的電勢(shì)高于K極的電勢(shì)，用〃光照射時(shí)電流計(jì)G的指針不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，

說明M光不能使陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，即M光的頻率低于陰極K的極限頻率，因此尸移到任何位置，電

流計(jì)G的指針均不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤；

B.滑動(dòng)觸頭P移到。端時(shí)，A極的電勢(shì)低于K極的電勢(shì)，用單色光N照射陰極K時(shí)電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)

生偏轉(zhuǎn)，說明N光照射時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)，即N光的頻率高于極限頻率，因此M光的頻率低于N光的頻

率，故B錯(cuò)誤；

C.滑動(dòng)觸頭P移到。端時(shí)，加的是正向電壓，用N光照射陰極K時(shí)電流計(jì)G的指針一定會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故

C正確。

故選C。

2.A

【詳解】

A.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程知耳=/川-%，紜=0時(shí)有

牝-叫=（）

所以逸出功

由圖可得，當(dāng)〃=0時(shí)

-E=0-叫

所以胸=區(qū)A正確；

B.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程&=/^-％,任何一種金屬的逸出功Wo一定，說明/隨頻率V的變化

而變化，且成線性關(guān)系（與y=ax+b類似），直線的斜率表示普朗克常量，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)A的分析可以知道，E等于金屬的逸出功，所以圖中E與a的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān)，C

錯(cuò)誤；

D.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W[},若入射光頻率為3%,則光電子的最大初動(dòng)能為2E,D錯(cuò)

誤。

故選Ao

3.A

【詳解】

AC.由于光子的能量為2.5eV,當(dāng)加反向電壓為0.7V時(shí)，電流表的讀數(shù)為0,即遏止電壓=0.7V,反向

電壓對(duì)光子的功等于光子的最大初動(dòng)能，即

EkSHeV

根據(jù)光電效應(yīng)方程E=紇?,+叱），有

eUc=hv-WQ

在本題中將各參數(shù)代入后得

0.7eV=2.5eV-%

可得逸出功

叱）=1.8eV

故A正確，C錯(cuò)誤；

B.電鍵K斷開后，光電效應(yīng)還在發(fā)生，所以電路中還有電流，故B錯(cuò)誤；

D.當(dāng)入射光的能量小于1.8eV時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，所以改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G沒有電流

流過，故D錯(cuò)誤。

故選Ao

4.C

【詳解】

A.由愛因斯坦光電效應(yīng)方程有

E.=hv-W0

在光電管中減速，根據(jù)動(dòng)能定理有

—eUc=0-4

聯(lián)立解得

ee

知題圖乙圖線的斜率

匕e

則普朗克常量

h,=——叫L

匕

該金屬的逸出功為

叱）=hvx=eU、

故A錯(cuò)誤；

B.金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.若用頻率是2匕的光照射該金屬，則最大初動(dòng)能為

5=2儀—％=叫

故C正確；

D.要測該金屬的遏止電壓，應(yīng)加反向電壓，電源右端為正極，故D錯(cuò)誤。

故選Co

5.C

【詳解】

A.增大電壓，當(dāng)電壓增大到一定值，電流達(dá)到飽和電流，不再增大，故A錯(cuò)誤；

B.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤。

C.由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，故C正確；

D.根據(jù)光電效應(yīng)方程知

Ekm=hv-Wa=eUc

可知入射光頻率越大，最大初動(dòng)能越大，遏止電壓越大，可知對(duì)于確定的金屬，遏止電壓與入射光的頻率

有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故D錯(cuò)誤；

故選Co

6.C

【解析】A、B、波長關(guān)系為人〈人<九，則由4=￡可知，%>%>".6光束照射某種金屬時(shí)，能發(fā)生光電

/

效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)的條件入射光的頻率大于極限頻率，c光照射可能發(fā)生光電效應(yīng)，a光照射一定能發(fā)生

光電效應(yīng).故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C、相同時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，如果人

光的照射強(qiáng)度越強(qiáng)，相同時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目就會(huì)越多，故C正確.D、根據(jù)光電效應(yīng)方程：

叱），知釋放出的光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無關(guān)?故D錯(cuò)誤?故選C.

【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，光電效應(yīng)方程及單位時(shí)間內(nèi)放出光電子的數(shù)目由入射光的

強(qiáng)度決定.

7.B

【詳解】

A.改用逸出功更大的金屬板材料，更不可能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，指針不能張開，所以A錯(cuò)誤；

BCD.發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件是入射光的頻率要大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，與入射光

的照射時(shí)間也無關(guān)，則改用頻率更大的入射光束，可以使指針張開，所以B正確；CD錯(cuò)誤；

故選Bo

8.ABD

【詳解】

根據(jù)E=hv知，兩束光的頻率相同，則光子能量相同，故A正確.由于兩束光的強(qiáng)度相同，則產(chǎn)生光電效應(yīng)，

單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目相同，故B正確.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-Wo,入射光的頻率相同，兩種

金屬的逸出功不同，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能不相同，故C錯(cuò)誤.光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性，光電子的發(fā)

射幾乎是瞬時(shí)的，則從兩金屬表面幾乎同時(shí)逸出光電子，故D正確.故選ABD.

【點(diǎn)睛】

解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的規(guī)律及光電效應(yīng)方程，知道發(fā)生光電效應(yīng)的條件，以及知道入射光的強(qiáng)度

影響單位時(shí)間內(nèi)逸出光電子的數(shù)目.

9.AE

【詳解】

AC.該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0,知道光電

子的最大初動(dòng)能為1.7eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程且=〃丫-%可得

W()=1.05eV

故A正確，C錯(cuò)誤；

B.電鍵S斷開后，用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電

流流過電流表，故B錯(cuò)誤；

D.改用能量為2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于逸出功1.05eV,仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)，由于光的強(qiáng)度

相等，而光子的能量減小，則光子的數(shù)目增大，打出的光電子的數(shù)目增大，所以電流較大，故D錯(cuò)誤；

E.改用能量為2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于1.05eV,仍然可以發(fā)生光電效應(yīng)，移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c,

電流表G中也可能有電流，故E正確.

故選AE?

10.AC

【詳解】

AD.甲線對(duì)應(yīng)的遏止電壓較大，根據(jù)

,,?2

Uce^-mvni

可知，甲線對(duì)應(yīng)的光電子的最大速度較大，則頻率為功的單色光；遏止電壓之比為

。甲：。乙=唳：囁=4：1

A正確，D錯(cuò)誤;

B.乙線對(duì)應(yīng)的飽和光電流較小，則乙線對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)小于甲線對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)，B錯(cuò)誤;

C.對(duì)甲線

U^e=^mv；n2=hv2-W0

對(duì)乙線

12

u乙e=5相%=僅一%

該金屬的逸出功為

卬一4牝-牝

°3

C正確。

故選AC。

11.BD

【分析】

根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W和eUc=EKm得出遏止電壓Ue與入射光頻率V的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷

【詳解】

A、根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hV-W,對(duì)照?qǐng)D象可知，該金屬的逸出功W=hVo,由于eUc=EKm,所以遏止電

壓Uc=如一如，當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率V。時(shí)，遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系，故A錯(cuò)誤，

ee

B正確.

C、因?yàn)閁c=如-如，知圖線的斜率等于“，故C錯(cuò)誤.

eee

D、從圖上可知，逸出功W=hv°,根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv-hv（）可知，入射光的頻率為3Vo時(shí)，產(chǎn)生的

光電子的最大初動(dòng)能為2/項(xiàng)，故D正確.

故選：B、D

12.ABC

【解析】

【詳解】

A、由于反向截止電壓為U,電子逸出后，根據(jù)動(dòng)能定理可得eU=E*,即逸出的電子的最大初動(dòng)能為eU,

故A正確；

B、根據(jù)公式筋=卬+々.可得，陰極K的逸出功卬=加一且，由于eU=E*,則逸出功卬=癡—eU,

故B正確；

C、由于紫光的頻率大于綠光的頻率，逸出功不變，根據(jù)公式法=卬+既可得改用紫光照射，光電子的最

大初動(dòng)能々一定增加，故C正確；

D、由于金屬的逸出功由金屬本身決定，與照射光的頻率無關(guān)，所以改用紫光照射，則陰極K的逸出功不

變，故D錯(cuò)誤.

13.AC

【詳解】

A.根據(jù)幾何光學(xué)知識(shí)可知，S光是含有兩種頻率的復(fù)色光，B光和A光是單色光，由圖可知B光的偏折程

度較小，故B光折射率小，頻率低，故A正確；

B.A光照射光電管恰好有光電流產(chǎn)生，用8光照射同一光電管，不能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；

c.A光的折射率大，根據(jù)丫=￡知，A光在介質(zhì)中傳播的速度較小，在玻璃中傳播的時(shí)間較長，故C正確；

n

D.S光和A光分別照射光電管的陰極時(shí)，打出光電子的最大初動(dòng)能是相等的，都由A光的頻率決定，故D

錯(cuò)誤。

故選AC。

1815

14.(1)E,?1.48XWJ(2)UC.=9.25V(3)yf*7.72xlOHz

【分析】

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動(dòng)能，結(jié)合eU°=Ek求出遏止電壓，根據(jù)逸出功與極限頻率

的關(guān)系公式求出鈣的極限頻率.

【詳解】

(1)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程為：Ek=hv-Wo

c3x108

可得：Ek=h--WO=6.63X10-34X----------3.2x1.6xlO-|9J-1.48xlO18J

2lOOxlO-9

(2)由eUc=Ek

得遏止電壓為：U,="=Mx'：v=9.25V

'e1.6x10-19

(3)由Wo=hv,.得極限頻率為：v=3=22衛(wèi)駕二“7.72x1

ch6.63x10-34

15.(1)1.83X10-19J;(2)1.14V；(3)0.7xlO15Hz

【詳解】

⑴頻率

3xl85