2019_2020学年高中物理课时分层作业5光电效应（含解析）粤教版.docx

课时分层作业(五)(时间：45分钟分值：100分)基础达标练一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1(多选)以下宏观概念中，哪些是“量子化”的()A物体的带电荷量B物体的质量C物体的动量 D学生的个数AD所谓“量子化”应该是不连续的，是一份一份的，故选A、D.2根据爱因斯坦的“光子说”可知 ()A“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B光的波长越大，光子的能量越小C一束单色光的能量可以连续变化D只有光子数很多时，光才具有粒子性B爱因斯坦的“光子说”的内涵是光的传播不是连续的，是一份一份的，每一份叫作光子，牛顿的“微粒说”认为光是由实物微粒组成的，因此“光子说”本质上不同于牛顿的“微粒说”，故A选项错误；光子的能量Ehh，光的波长越大，光子的能量越小，故B选项正确；光的能量不是连续变化的，故C选项错误；光子数很多时，光表现出波动性，故D选项错误3(多选)对爱因斯坦光电效应方程EkhW，下面的理解正确的有()A只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C逸出功W和极限频率0之间应满足关系式Wh0D光电子的最大初动能和入射光的频率不是成正比CD同种频率的光照射同一种金属，从金属中逸出的光电子的最大初动能相同，并不是所有光电子都具有同样的初动能，A选项错误；W表示逸出功，是电子逸出金属克服阻力做功的最小值，B选项错误；根据光电效应方程EkhW可知，当最大初动能为零时，Wh0，C选项正确；根据光电效应方程可知，最大初动能随入射光的频率增大而增加，不是正比关系，D选项正确4(多选)已知能使某金属产生光电效应的截止频率为0，则()A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D金属的逸出功与照射光的频率无关ABD根据截止频率跟逸出功的关系W0h0，光电效应方程mvhW0，判断A、B、D正确5(多选)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定()Aa光束照射时，释放光电子数目最多Bc光束照射时，释放光电子的最大初动能最小Ca光束照射时，不能发生光电效应Dc光束照射时，一定能发生光电效应CD光电效应的条件是入射先的频率大于极限频率，即0，a、b、c三束单色光，其波长关系为abc，则频率abc，b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，根据光电效应的条件，a光束照射不能发生光电效应，c光束照射能发生光电效应，A选项错误，C、D选项正确；根据光电效应方程EkmhW0，c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最大，B选项错误6人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉普朗克常量为6.631034 Js，光速为3.0108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是()A2.31018 W B3.81019 WC7.01010 W D1.21018 WA因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，所以察觉到绿光所接收的最小功率P，式中E6，t1 s，又hh，可解得P W2.31018 W二、非选择题(14分)7小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示已知普朗克常量h6.631034 Js.(1)图甲中电极A为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)(2)实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c_Hz，逸出功W_J.(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek_J.解析(1)光电管中光束直接照射的K极为光电管的阴极，所以电极A为光电管的阳极(2)由Uc图线可知，铷的截止频率c5.151014 Hz，金属的逸出功Whc6.6310345.151014 J3.411019J.(3)由光电效应方程EkhW可得产生的光电子的最大初动能Ek6.6310347.001014 J3.411019 J1.231019 J.答案(1)阳极(2)5.1510143.411019(3)1.231019能力提升练一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1(多选)如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接，用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而且另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转下列说法正确的是()Aa光的频率一定大于b光的频率B电源正极可能与c接线柱连接C用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应D若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由eGfABD用单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用单色光b照射时，电流计G的指针不偏转，说明单色光a的频率一定大于单色光b的频率，A对单色光a照射时一定发生光电效应，单色光b照射时可能发生光电效应，但由于加反向电压，光电流为零，也可能没有发生光电效应，C错误，B对若灵敏电流计的指针发生偏转，电流方向一定是与电子定向运动的方向相反，由eGf，D对2两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为54，则这两束光的光子能量和波长之比分别为()A4545 B5445C5454 D4554D两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光子数之比为54，则光子能量之比为45，光子能量E0hh，能量与波长成反比，光子波长之比为54，D选项正确3(多选)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理如图所示电路可研究光电效应规律图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压现接通电源，用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0 V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是 ()A光电管阴极材料的逸出功为4.5 eVB若增大入射光的强度，电流计的读数为零C若用光子能量为12 eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大D若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零ABC分析装置图可知，所加电压为反向电压，当电压表的示数大于或等于6.0 V时，电流表示数为零，根据动能定理可知，eUcEk，即光电子的最大初动能为6.0 eV，根据光电效应方程可知，EkhW0，代入数据联立解得W04.5 eV，A选项正确；光电效应现象与入射光的强度无关，增大光的强度时，仍然发生光电效应，光电子的最大初动能不变，不会有电流流过电流计，B选项正确；若用光子能量为12 eV的光照射阴极K，入射光的频率增大，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定增大，C选项正确；改用能量为9.5 eV的光子照射，入射光的频率减小，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定减小，此时的遏止电压小于6 V，若把滑片P向左移动少许时，电子仍然可能不能到达K极，所以电流计的读数可能为零，D选项错误4在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置，如图(a)所示，在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图(b)所示则正确的是()A乙光的频率大于甲光的频率B甲光的波长小于丙光的波长C丙光的光子能量小于甲光的光子能量D乙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A由爱因斯坦光电效应方程EkhW0及遏止电压的含义可知，hW0eUc，结合题意与图象可以判断，W0相同，U1U2，则三种色光的频率为乙丙甲，故丙光子能量大于甲光子能量，C错误；同时判断乙光对应光电子的最大初动能等于丙光对应光电子的最大初动能，A正确，D错误；由知，乙丙甲，B错误二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)用频率为的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图，Uc为遏止电压，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，求：(1)光电子的最大初动能Ekm；(2)该光电管发生光电效应的极限频率0.解析(1)遏止电压的作用是使具有最大初动能的光电子不能到达阳极，根据动能定理得，eUc0Ekm，最大初动能EkmeUc.(2)根据爱因斯坦光电效应方程Ekhh0，得光电管的极限频率0.答案(1)eUc(2)6(14分)几种金属的逸出功W0见下表：金属钨钙钠钾铷W0(1019 J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照射上述金属的表面，已知该可见光的波长的范围为4.01077.6107 m，普朗克常数h6.631034 Js，光速c3108 ms1.(1)请通过计算说明哪些金属能发生光电效应？(2)照射哪种金属时逸出的光电子最大初动能最大？最大值是多少？解析(1)波长越小，光子频率越大，根据最小波长求出光子的最大能量Eh，联立解得Eh将4.0107m代入，解得E4.97101