2016-2017学年高中物理 全一册粤教版选修3-5

1 第二章 波粒二象性 第二节 光子 A 级 抓基础 1关于光电效应，以下说法正确的是( ) A光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强 C能否产生光 电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的 逸出功 D用频率是 1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 2的黄光照射该金 属一定不发生光电效应 解析：由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但是它 们之间不是正比关系，A 错光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动 能无 关，B 错用频率是 1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 2的黄光照 射该金属不一定不发生光电效应，D 错，C 对 答案：C 2(多选)对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是( ) A入射光的强 度大于某一极限强度 B入射光的波长小于某一极限波长 C入射光照射时间大于某一极限时间 D入射光的频率不低于某一极限频率 解析：金属产生光电效应必须满足的条件是入射光的频率大于该金属的极限频率或入 射光的波长小于该金属的极限波长，入射光的强度只影响光电流的大小，故 B、D 正确、 A、C 错误 答案：BD 3当具有 5.0 eV 能量的光子照射 到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最 大初动能是 1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为( ) A1.5 eV B3.5 eV C5.0 eV D6.5 eV 解析：由光电效应方程 Ekm h W0，得 W0 h Ekm5.0 eV 1.5 eV3.5 eV 则入射光的最低能量为 h min W03.5 eV，故正确选项为 B. 答案：B 4频率为 的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为 Ekm.改用频率 2 的光 照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为( h 为普朗克常量)( ) 2 A Ekm h B Ekm C Ekm h D Ekm2 h 解析：设电子逸出功为 W0，则由光电效应方程可得： h Ekm W0 2h E km W0，两式联立解得： E km Ekm h ，选项 C 对 答案：C 5(多选)下列关于光电效应的说法正确的是( ) A若某材料的逸出功是 W0，则它的极限频率 0 W0h B光电子的初速度和照射光的频率成正比 C光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 D光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大 解析：由光 电效应方程 Ekm h W0知，B、C 错误，D 正确若 Ekm0，得极限频率 0 ，故 A 正确 W0h 答案：AD 6根据爱因斯坦光子说，光子能量 等于( h 为普朗克常量， c、 为真空中的光速 和波长)( ) A h B h c c C h D. h 解析：由爱因斯坦光子说知，光子的能量 E h ，而 c .故 E h ，A 项正确 c 答案：A B 级 提能力 7在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与 电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示则可判断出( ) A甲光的频率大于乙光的频 率 B乙光的波长大于丙光的波长 C乙光对应的极限频率大于丙光的极限频率 D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 3 解析：根据 eU0 mv h W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压 U0越大甲光、 12 2m 乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，A 错丙光的遏止电压大于乙光的遏 止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故 B 正确同 一金属，极限频率是相同的，C 错丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压，所以甲光对应 的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，D 错 答案：B 8.(多选)如图所示，用某单色光照射光电管的阴极 K，会发生光电效应在阳极 A 和 阴极 K 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大加在光电管上的电压，直 至电流表中电流恰为零，此时电压表的电压值 U 称为反向遏止电压现分别用频率为 1 和 2的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为 U1和 U2.设电子的质量为 m、电荷量为 e，下列说法正确的是( ) A频率为 1的光照射时，光电子的最大初速度为 2eU1m B频率为 2的光照射时，光电子的最大初速度为 eU22m C阴极 K 金属的逸出功为 W0 e（ U1 2 U2 1） 1 2 D阴极 K 的极限频率是 0 U1 2 U2 1U1 U2 解析：在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电压，逃逸出的光电子在反向电场中做减速运 动，根据动能定理可得 eU0 mv ，解得光电子的最大初速度为 vmax ，所以频率 12 2m 2eUm 为 1的光照射时，光电子的最大初速度为 ，用频率为 2的光照射时，光电子的 2eU1m 最大初速度为 ，故 A 正确， B 错误；根据光电效应方程可得 2eU2m h 1 eU1 W0， h 2 eU2 W0，联立可得 W0 ， h ，阴 e（ U1 2 U2 1） 1 2 e（ U1 U2） 1 2 极 K 金属的极限频率 0 ，C、D 正确 U1 2 U2 1U1 U2 答案：ACD 4 9(多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 2.5 eV 的光照射到 光电管上时，电流表 G 的读数为 0.2 mA.移动变阻器的触点 c，当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时，电流表读数为 0.则( ) A光电管阴极的逸出功为 1.8 eV B电键 K 断开后，没有电流流过电流表 G C光电子的最大初动能为 0.7 eV D改用能量为 1.5 eV 的光子照射，没有电流流过电流表 G 解析：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于 0.7 V 时，电 流表示数为 0，则知光电子的最大初动能为 0.7 eV，根据光电效应方程， 得逸出功 W01.8 eV，故 A、C 正确；当电键 K 断开后，用光子能量为 2.5 eV 的光照射到光电管上 时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故 B 错误；改用能量为 1.5 eV 的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电 效应，无光电流，D 对故选 A、C、D. 答案：ACD 10在光电效应实验中，某金属的 极限频率相应的波长为 0，该金属的逸出功为 _若用波长为 ( 0)的单色光做该实验，则其遏止电