102.光电效应 光子.doc

光电效应 光子高考试题1（2006年全国理综）红光和紫光相比，A红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小提示：红光的频率比紫光的频率小，由可知，红光光子的能量较小；同一介质对频率高的色光折射率较大，由可知，在同一种介质中传播时红光的速度较大2（2006年全国理综）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0，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当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍提示：根据爱因斯坦光电效应方程，产生光电效应的极限频率，式中W是该金属的逸出功，它与照射光的频率无关当照射光的频率为20时，一定能产生光电效应，且光电子的最大初动能；由于光电子的最大初动能Ekm与照射光的频率并不成正比，所以，当照射光的频率大于0时，若增大一倍，光电子的最大初动能并不是增大到原来的两倍3（2006年全国理综）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提示：依题意知，该金属发生光电效应的极限波长为b，即使该金属发生光电效应的照射光波长应小于或等于b，而abc，显然，a光束照射该金属时，不能发生光电效应；c光束照射该金属时，能发生光电效应故A选项正确，B、C两选项错误；由光电效应方程可知，照射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能越大，由，得，所以，c光束照射该金属时，释放出的光电子的最大初动能最大，D选项错误4（2006年江苏）研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动光电流I由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出当电流表示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是 A B C D提示：入射光的频率一定时，光强与入射光的光子数成正比，在反向电压一定时，光电流与逸出的光电子数成正比，A选项正确；在发生光电效应的情况下，光电子逸出时的最大初动能满足，反向截止电压U0满足，所以，显然，U0与v并不成正比，B选项错误；光强和频率一定时，逸出的光电子数和最大初动能都一定，所加的反向电压越大，光电流越小，C选项正确；发生光电效应的时间极短，约为10-9s，从有光照射到逸出光电子，光电流急剧增大，之后由于光强和频率一定，单位时间内逸出的光电子数也一定，所以光电流稳定不变，D选项正确5（2005年天津理综）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.510-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108m/s，元电荷为1.610-19C，普朗克常量为6.6310-34Js，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是A5.31014HZ，2.2JB5.31014HZ，4.410-19JC3.31033HZ，2.2JD3.31033HZ，4.410-19J提示：由得，极限频率，由光电效应方程得：6（2005年江苏理综）光电效应现象证明了光具有A粒子性B波动性C衍射的特性D干涉的特性提示：光照射到金属极板上，从金属极板上打出光电子的现象是光电效应现象光电效应的产生和光电效应现象的解释，都证明了光具有粒子性7（2005年广东大综合）硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为v的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常数）AhvBNhvCNhvD2Nhv提示：由爱因斯坦的光子说，每个光子的能量E0=hv，则N个光子的能量为E=NE0=Nhv8（2004年广东）分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2以h表示普朗克常，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为ABCD9（2004年北京理综）已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应那么，光束a通过三棱镜的情况是【答案】A10（2004年天津理综）人眼对绿光最为敏感正常人的眼睛接收到波长为530nm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，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是AWBWCWDW11（2004年全国理综）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（10-19J）3.04.35.96.26.6现用波长为400nm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h=6.610-34Js，光速c=3.00108m/s）A2种B3种C4种D5种12（2004年全国大综合）下列说法中正确的是A在真空中红光的波长比紫光的小B玻璃对红光的折射率比对紫光的大C在玻璃中红光的传播速度比紫光的大D红光光子的能量比紫光光子的能量大光电管电源Gab13（2003年上海）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么AA光的频率大于B光的频率BB光的频率大于A光的频率C用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a 14（2003年上海）爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说从科学研究的方法来说，这属于A等效替代B控制变量C科学假说D数学归纳15（2003年江苏）用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则A光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能减少C单位时间内产生的光电子数减少D可能不发生光电效应16（2003年天津）如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为A1.9eVB0.6eVC2.5eVD3.1eV17（2002年广东）下面说法正确的是A光子射到金属表面时，可能有电子发出B光子射到金属表面时，一定有电子发出C电子轰击金属表面时，可能有光子发出D电子轰击金属表面时，一定没有光子发出18（2001年上海）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是A用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转B用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转C锌板带的是负电荷D使验电器指针发生偏转的是正电荷19（2001年全国）在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的A最短波长为B最长波长为C最小频率为D最大频率为20（2000年上海）下列关于光的说法中正确的是A在真空中红光波长比紫光波长短B红光光子能量比紫光光子能量小C红光和紫光相遇时能产生干涉现象D红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射21（1999年上海）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改用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射22（1998年全国）一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示已知金属板b有光电子放出，则可知A板a一定不放出光电子B板a一定放出光电子C板c一定不放出光电子D板c一定放出光电子23（1996年全国）红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是A红光B橙光C黄光D绿光24（1995年全国）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示这时A锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电提示：锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照射下发生了光电效应发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，则验电器的指针亦带正电，B选项正确25（1995年上海）对光电效应作出合理解释的物理学家是A爱因斯坦B玻尔C查德威克D德布罗意26（1993年全国）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27（1990年全国）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大，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28（1990年全国）设1、2是两种单色可见光1、2在真空中的波长若12，则这两种单色光相比A单色光1的频率较小B玻璃对单色光1的折射率较大C在玻璃中，单色光1的传播速度较大D单色光1的光子的能量较大29（2006年上海）利用光电管产生光电流的电路如图所示电源的正极应接在_端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8A，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是_个（已知电子电量为l.61019C）【答案】a，51013提示：光电子从阴极逸出后经过电场加速到达阳极，故电源的正极应接在a端；设每秒从光电管阴极发射的光电子数为n，根据电流的定义，有，则个30（2004年上海）在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是：_【答案】入射光波长太长（或反向电压太大）31（1992年全国）已知铯的极限频率为4.5451014Hz，钠的为6.0001014Hz，银的为1.153/1015Hz，铂的为1.5291015Hz当用波长为0.375m的光照射它们时，可发生光电效应的是_【答案】铯、钠32（2006年广东）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为，求该紫外线的波长（电子质量，普朗克常量，）【答案】爱因斯坦；2.0110-7m解析：爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象由爱因斯坦光电效应方程，有又联立解得训练试题33产生光电效应时逸出光电子的最大初速度A与入射光的频率成正比B与入射光的强度成正比C与入射光的照射时间成正比D与入射光的强度无关34对光电效应的解释正确的是A金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同提示：按照爱因斯坦的光子说，光的能量是由光的频率决定，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，否则只要光的频率低，而照射时间足够长，也会发生光电效应电子从金属中逸出时只有在从金属表面向外逃出的电子克服原子核的引力所做的功最小，这个功称为逸出功，不同金属的逸出功不同，故选项B、D正确352005年被联合国定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦用量子论圆满地解释了光电效应现象在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，现用频率为v（vv0）的光照射在阴极上，下列说法正确的有A照射光强度越大，单位时间内产生的光电子数目就越多B阴极材料的逸出功等于hvC当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为eUD当入射光频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增大为2倍提示：在光电效应现象中，当频率一定时，单位时间内逸出的光电子数与光的强度成正比，故A正确；逸出功W=hv0，B选项错误；若加反向电压U，光电流恰好为零，由动能定理可得，eU=Ekm，故C选项正确；根据光电效应方程，有hv=WEkm，显然，Ekm与v不成正比，但Ekm随v的增大而增大，D选项错误36用不同频率的紫外光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3.28eV，锌的逸出功是3.34eV，若将二者的Ek图线画在同一个坐标图中，以实线表示钨，虚线表示锌，则下列图象中正确的是0 1 2 3 4 5 6 7 8 t/109sP/W【答案】A37红宝石激光器发射的激光是一道道不连续的闪光（称为光脉冲），其发射功率与时间的关系如图所示，设激光器的平均发射功率1.01010W，激光波长=6.93107m，普朗克常量h=6.631034Js，则一个光脉冲中含有光子数约为A3.41019个B1.01029个C1.01020个D3.41028个提示：从Pt图象可知，激光器发射激光的周期T=3109s，则一个光脉冲的能量E=Pt，又根据光子说有，故个38如图所示，两束不同的单色光A和B，分别沿半径射入截面为半圆形玻璃砖中后，都由圆心O沿OP方向射出下列说法中正确的是A在玻璃中B光传播的速度较大BA光的光子能量较小C若分别用这两种单色光做双缝干涉实验，且保持其他实验条件不变，则A光在屏上形成的明暗条纹的宽度较小D若用B光照射某金属板能产生光电效应，则用A光照射该金属板也一定能产生光电效应提示：根据光路可逆可知，玻璃对B光的折射率较大，则B光频率较大39某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象闭合开关S，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电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为反向截止电压，根据反向截止电压，可以计算到光电子的最大初动能EKm现分别用频率为v1和v2单色光照射阴极，测量到反向截止电压分别为U1和U2，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中不正确的是A频率为v1的光照射时光电子的最大初速度B阴极K金属的逸出功C阴极K金属的极限频率D普朗克常数40一个灯泡功率P=1W，均匀地向周围辐射平均波长=108m的光，求距灯泡20km处垂直于光的传播方向上，每平方厘米面积上每秒钟通过的光子数【答案】4.01103解析：把灯泡看作点光源，若不考虑光在传播过程中的能量损失，则在以光源为中心的每个球面上每秒钟通过的总能量相等，这个能量为E=Pt=1J设距光源R处垂直于光的传播方向上每1cm2的面积上每秒钟通过的光子能量为E则而每个光子的能量，所以在垂直光的传播方向上每平方厘米面积上每秒钟通过的光子数为：=4.01103个41如图所示是做光电效应实验的装置简图在抽成真空的玻璃管内