高中物理选修3-5同步练习试题解析：17.2.doc

学而思网校 高中物理选修3-5同步练习试题解析光的粒子性1如图71所示，锌板与验电器相连，用紫外线灯照射锌板，发现验电器指针张开一个角度，则()图71A锌板带正电，验电器带负电B锌板带正电，验电器带正电C若改用红外线照射，验电器指针仍张开D若改用红外线照射，验电器指针不会张开解析：用紫外线照射锌板，发生光电效应，锌板发射光电子，故锌板带正电，锌板上的正电荷将验电器上的负电荷吸引过来，验电器带正电，A错误，B正确；若改用红外线照射，红外线的频率低于锌的截止频率，不会发生光电效应，C错误，D正确。答案：B、D2光电效应中，从同一金属逸出的电子动能的最大值()A只跟入射光的频率有关B只跟入射光的强度有关C跟入射光的频率和强度都有关D除跟入射光的频率和强度有关外，还与光照的时间有关解析：由爱因斯坦光电效应方程Ekmv2hW0知，从同一金属逸出的光电子的最大初动能仅与入射光的频率有关，故仅A选项正确。答案：A3某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射解析：光照射金属时能否产生光电效应，取决于入射光的频率是否大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故A、B、D选项均错误；又因，所以C选项正确。答案：C4用绿光照射一光电管，能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，则应()A改用红光照射B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压D改用紫光照射 解析：由爱因斯坦光电效应方程Ekmv2hW0知，光电子的最大初动能仅与入射光的频率有关，故仅D选项正确。答案：D5某种单色光的频率为，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为Ek，则这种金属逸出功和极限频率分别是()AhEk，BEkh，ChEk， DEkh，解析：由光电效应方程EkhW得WhEk，而Wh0，则0，故A正确。答案：A 6.如图72所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.51014 Hz，则以下判断正确的是()图72A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用0.5 m的光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中的光电流越大解析：在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关。据此可判断A、D错误；波长0.5 m的光子的频率Hz61014 Hz4.51014 Hz，可发生光电效应。所以，选项B、C正确。答案：B、C7已知钙的逸出功是3.20 eV，对此理解正确的是()A钙中的电子脱离钙需做功3.20 eVB钙表面的电子脱离钙需做功3.20 eVC钙只需吸收3.20 eV的能量就有电子逸出D入射光子的能量必须大于3.20 eV才能发生光电效应解析：逸出功指使电子脱离某种金属所做功的最小值，它等于金属表面的电子脱离金属所做的功，故A错误，B正确；钙中的电子至少吸收3.20 eV的能量才可能逸出，C错误；由光电效应发生的条件知，D正确。答案：B、D8在做光电效应的实验时，某种金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图73所示，由实验图可求出()图73A该金属的极限频率和极限波长B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间内逸出的光电子数解析：依据光电效应方程EkhW可知，当Ek0时，0，即图象中横坐标的截距在数值上等于金属的极限频率。图线的斜率ktan。可见图线的斜率在数值上等于普朗克常量。据图象，假设图线的延长线与Ek轴的交点为C，其截距为W，有tanW/0，而tanh，所以Wh0。即图象中纵坐标轴的截距在数值上等于金属的逸出功。答案：A、B、C9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，不能发生光电效应Bc光束照射时，不能发生光电效应Ca光束照射时，释放出的光电子数目最多Dc光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小解析：由于光子能量公式Ehh，根据题意，a、b、c三束单色光对应光子的能量大小分别为EaEbEc，若Eb恰能使某金属发生光电效应，则a光束一定不能使该金属发生光电效应，而c光束一定能使该金属发生光电效应，故A对，B错，C错；根据光电效应方程EkhW，可以看出，c光束照射该金属释放出的光电子的最大初动能比b光束产生的大，故D错。答案：A10下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功(1019) J3.06.6现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s)()A2种 B3种C4种 D5种解析：据光子说可知，波长为400 nm的单色光子的能量为：Ehh6.631034 J5.01019 J。据光电效应方程EkhW可知，当入射光子的能量Eh大于金属的逸出功W时，光电子最大初动能Ek0，即能发生光电效应。由题中表格可知，入射光子的能量大于铯和钙的逸出功，而小于镁、铍、钛的逸出功。故发生光电效应的金属只有铯和钙两种。答案：B11用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek图象。已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个坐标系中，用实线表示钨，虚线表示锌，以下正确反映这一过程的图象是()解析：依据光电效应方程EkhW可知，Ek图线的斜率代表了普朗克常量h，因此钨和锌的Ek的图线应该平行。图线的横截距代表了极限频率0，而0，因此钨的0大些。综上所述，B图正确。答案：B12频率为的光照射某种金属，产生光电子的最大初动能为Ek，若用频率为2的光照射同一金属，则光电子的最大初动能是多少呢？解析：根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0知，当入射光的频率为时，可计算出该金属的逸出功W0hEk，当入射光的频率为2时，光电子的最大初动能为Ek2hW0Ekh。答案：Ekh13用一束单色光照射截止频率为c1.51015 Hz的某种金属，产生的光电子的最大初动能Ek6 eV，求该单色光一个光子的动量。解析：金属的逸出功W0hc，由光电效应方程EkhW0得，hEkW0Ekhc，因一个光子的动量p，由c得p，则p kgm/s6.51027 kgm/s。答案：6.51027 kgm/s14某金属的逸出功为W0，用波长为的光照射金属的表面，当电压取某个值时，光电流便被截止。当入射光的波长改变为原波长的后，查明电压必须增大到原值的倍才能使光电流截止。试计算原入射光的波长。解析：光的波长为时，eUcW0，当光的波长为后，eUcW0，联立得。答案：15某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5107 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108 m/s，元电荷的