2020-2021学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册课后习题：第四章　2-光电效应 WORD版含解析.docx

1、2.光电效应课后篇巩固提升基础巩固1.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,而频率保持不变,那么()A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D.有可能不发生光电效应解析发生光电效应几乎是瞬时的,选项A错误。入射光的强度减弱,说明单位时间内的入射光子数目减少;频率不变,说明光子能量不变,逸出的光电子的最大初动能也就不变,选项B错误。入射光子的数目减少,逸出的光电子数目也减少,故选项C正确。入射光照射到某金属上发生光电效应,说明入射光频率不低于这种金属的极限频率,入射光的强度减弱

2、而频率不变,同样能发生光电效应,故选项D错误。答案C2.(2020上海崇明区二模)如图,弧光灯发出的光,经过下列实验后产生了两个重要的实验现象。经过一狭缝后,在后面的锌板上形成明暗相间的条纹;与锌板相连的验电器的铝箔张开了一定的角度。则这两个实验现象分别说明()A.和都说明光有波动性B.和都说明光有粒子性C.说明光有粒子性,说明光有波动性D.说明光有波动性,说明光有粒子性解析现象是光的干涉现象,衍射是波所特有的现象,该现象说明了光具有波动性;现象是光照射到锌板上,从锌板上有电子逸出,发生了光电效应,该现象说明了光具有粒子性,故A、B、C错误,D正确。答案D3.(多选)用频率为的光照射在某金属表

3、面时产生了光电子,当光电子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时,其最大半径为R,若以W表示逸出功,m、e表示电子的质量和电荷量,h表示普朗克常量,则电子的最大初动能是()A.h+WB.BeRmC.h-WD.B2e2R22m解析根据光电效应方程得,Ekm=h-W,A错误,C正确;根据洛伦兹力提供向心力,有:evB=mv2R,则v=eRBm,最大初动能Ekm=12mv2=B2e2R22m,故D正确,B错误。答案CD4.(2020山东泰安模拟)如图所示为研究光电效应现象的实验原理图。已知光电管阴极材料的极限频率为0,现用频率为(0)的单色光照射光电管,发现滑动变阻器的滑片P处于图示位置

4、时,灵敏电流计的示数为零,下列说法正确的是()A.灵敏电流计的示数为零,是因为没有发生光电效应B.若不断向左移动滑片P,则灵敏电流计一定会有示数C.若不断向右移动滑片P,则灵敏电流计一定会有示数D.仅不断增大入射光的光照强度,灵敏电流计一定会有示数解析由题意知,入射光的频率大于阴极材料的极限频率,一定能发生光电效应,故A错误;若不断向左移动滑片P,反向电压增大且大于遏止电压,则灵敏电流计一定不会有示数,故B错误;若不断向右移动滑片P,方向电压减小且小于遏止电压,则灵敏电流计一定会有示数,故C正确;增大入射光的强度,根据光电效应方程式Ekm=h-W0=eUc可知,光电子的最大初动能为零,电流计中

5、无电流,也没有示数,故D错误。答案C5.(2020河北秦皇岛月考)一含有光电管的电路如图甲所示,图乙是用光线a、光线b和光线c照射同一光电管得到的I-U图线,Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系,下列判断正确的是()A.abcB.abcC.a=bb解析根据Ekm=h-W0=eUc可知,遏止电压越大则入射光的频率越大,a光、c光的遏止电压相等,所以a光、c光的频率相等,则a、c光的波长相等;因b光的遏止电压大于a光的遏止电压,所以b光的频率大于a光的频率,则a光的波长大于b光的波长,故D正确,A、B、C错误。答案D能力提升1.如图所示,当开关K断开时,用光子能量为2.5 eV

6、的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上开关,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.6 V时,电流表读数仍不为零。当电压表读数大于或等于0.6 V 时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为()A.1.9 eVB.0.6 eVC.2.5 eVD.3.1 eV解析由题意知光电子的最大初动能为12mvmax2=eU0=0.6eV,所以根据光电效应方程12mvmax2=h-W0可得W0=h-12mvmax2=(2.5-0.6)eV=1.9eV。答案A2.(多选)美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U0与入射光频率的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,电子电荷

7、量的绝对值用e表示,下列说法正确的是()A.入射光的频率增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向M端移动B.增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大C.由U0-图像可知,这种金属的极限频率为0D.由U0-图像可得普朗克常量的表达式为h=U1e1-0解析入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大,则遏止电压增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向N端移动,故A错误;根据光电效应方程Ek=h-W0知,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,故B错误;根据Ek=h-W0=eU0,解得U0=he-h0e,图线的斜率k=he=U11-0,则h=U1e1-0,当遏止电压为零时,=0,故C、D正确。答案CD3.若一个光子的能量等于一个电子的静止能量,已知静止电子的能量为m0c2,其中m0为电子质量,c为光速,试问该光子的动量和波长是多少?(电子的质量取9.1110-31 kg,普朗克常量h=6.6310-34 Js)解析一个电子的静止能量为m0c2,按题意h=m0c2光子的动量p=h=c=m0c2c=m0c=9.1110-31kg3108m/s=2.7310-22kgm/s,光子的波长=hp=6.6310-34Js2.7310-22kgm/s=2.410-12m。答案2.7310-22 kgm/s2.410-12 m