光电效应练习题(含答案)

1、咅甘晶好後村二二: 光电效应规律和光电效应方程 一、选择题 1. 下列关于光电效应实验结论的说法正确的是（） A. 对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就 不能产生光电效应 B. 对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能 产生光电效应 C. 对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光 电子的最大初动能就越大 D. 对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与 入射光的频率成正比 【解析】选A.发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限 频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频 率就不能产生光电效应，故A正确，B错误.根据

2、光电效应方程 Ek = hv- Wo ,可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电 子的最大初动能越大,与入射光强度无关,故C错误.根据光电效 应方程5二hv - W.可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一 次函数关系，故D错误. 2. 在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了 光电效应，下列说法正确的是（） A. 增大入射光的强度，光电流增大 B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失 C. 改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应 D. 改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大 【解析】选AD.增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积的光 电子数增加，则光电流将增

3、大,故选项A正确；光电效应是否发生 取决于照射光的频率,而与照射强度无关，故选项B错误；用频率 为v的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时, 若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误； 根据hv - W.=丄胪可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能 2 也增大，故选项D正确. 3. 在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敬验电器 相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，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 2 / 精品好资料 弧光灯 解析】

4、选B.弧光灯照射锌板发生光电效应,锌板上有电子逸出, 锌板带正电，验电器指针也带正电,故B正确 4. 关于光电效应有如下儿种叙述，其中叙述正确的是（） A. 金属的逸出功与入射光的频率成正比 B. 饱和光电流与入射光强度有关 C. 用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最 大初动能要大 D. 光电效应儿乎是瞬时发生的 【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身,故A错误；逸出的 光电子数与入射光的强度有关,即饱和光电流与入射光的强度有 关，故B正确；由光电效应方程Ek = hv- Wo可知z入射光的频率 越大，光电子的最大初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率, 所以用红外线照

5、射金属产生的光电子的最大初动能较小，C错误； 光电效应几乎是瞬时发生的，D正确. 5. 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为普 朗克常量）（） A. hvB.-NlnC. A7n D. 2Nhv 2 【解析】选C.据光子说可知,光子能量与频率有关，一个光子能量 为二hv（h为普朗克常量）,N个光子的能量为Nhv ,所以选项C正 确. 6. 用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出 时的最大初动能增加，下列做法可取的是（） 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

6、【解析】选D.由爰因斯坦光电效应方程加二Wo+丄加丄,在逸出功 2 定时，只有增大光的频率,才能增加最大初动能,与光的强度无 关，D对. 7. 在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出， 则光电子的最大初动能取决于入射光的（） A.频率 B.强度C.照射时间D.光子数目 【解析】选A.由爰因斯坦光电效应方程程Ek二hv - Wo可知：Ek只 学习推荐 趟丄邑好鱼y二二: 与频率V有关，故选项B、C、D错误，选项A正确 8. 在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面, 都能发生光电效应现象.对于这两个过程，下列四个物理量中，一 定不同的是（） A.单位时间内逸出的光

7、电子数B.反向截止电压 C.饱和光电流D.光电子的最大初动能 【解析】选BD单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强 度决定，所以可能相同，故A、C错误；用同一种单色光照射，光 电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程Ek =hv - W（）可得光电子的最大初动能一定不同，D正确；再根据Ek =eUc知,反向截止电压一定不同，B正确 9. 研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分 别照射密封真空管的钠极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳 极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流/与A、K之间的电 压ak的关系图象中，正确的是（ ） 【解析】选C.虽然入射光强

8、度不同，但光的频率相同，所以遏止电 压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电 流大,所以选C. 10. 在光电效应实验中，分别用频率为w、Vb的单色光a、b照射到 同种金属上，测得相应的遏止电压分别为以和（A、光电子的最大 初动能分别为Eka和Ekb。力为普朗克常量。下列说法正确的是（） 精品好资料 A, 若空岭，则一定有UfUb B. 若则一定有冷魚 C, 若U$Ub,则一定有氐 D. 若VaV则一定有力岭-4?力血一龟 【解析】选BC由爰因斯坦光电效应方程Ek二hv - W）,又由动能定 理有 Ekm = eU ,当 VaVb 时，EkaEkb , UaUb , A 错误

9、,B 正确；若 SvUb ,则有Eka 发生了光电效应；此时，若加上反向电压（7,即将阴极K接电源正 极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场, 逐渐增大U,光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加 反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，力为普朗克常量，e为 电子电荷量）（） A, C, 解析】：选B用强激光照射金属,由于其光子密度极大,个电 子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应。 由题意知最大初动能Ek = eU , 根据光电效应方程有：Jihv=W+ Er = W + eU（n2）, 得：U二讪v - % （n2）,则B项正确，其他选项错误。

10、精品好资料 20 （多选）（2017-西工大附中三模）如图所示，用某单色光照射光电 管的阴板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V|和v2的单色光照射阴极，测得反向遏止电 压分别为和5,设电子的质量为加、电荷量为e,下列说法正 确的是（） A. 频率为w的光照射时，光电子的最大初速度为 8 / B. 频率为巾的光照射时，光电子的最大初速度为警 c阴极K金属的逸出功为用=心心一3） Vl - V2 D阴极K金属的极限频率是 一匕片 55 学习推荐

11、 【解析】：选ACD在阳极A和阴极K之间加上反向电压f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- eU二0 - 丄加,m2 ,解得光电子的最大初速度为vm =J,所以频率为VI 2V in 的光照射时，光电子的最大初速度为J如,用频率为V2的光照射 V m 时，光电子的最大初速度为J址！，故A正确，B错误；根据光 V m 电效应方程可得/V! = eUi + W , hv2 = eU2 + VV ,联立可得 评二e匕一匕片）二心厂匕）, vi-v2 ，岭一 2， 阴极K金属的极限频率V。二二=岂斗当,C、D正确。 h Ux -u2 21 （多选）如图是某金属在光的照射下，光电子最

12、大初动能5与入射 光频率v的关系图像，由图像可知（） A. 该金属的逸出功等于E B. 该金属的逸出功等于hvo C. 入射光的频率为2vo时，产生的光电子的最大初动能为2E D. 入射光的频率为vo/2时，产生的光电子的最大初动能为E/2 11 精品好资料 【解析】：选AB根据爰因斯坦光电效应方程, 结合题给光电子最大初动能总与入射光频率#的关系图像知，该金 属的逸出功等于E，等于Avo，选项A、B正确。入射光的频率为2vo 时，产生的光电子的最大初动能为E ,入射光的频率为vo/2时,不 能产生光电效应，选项C、D错误。 22 （2017-北京市朝阳区模拟）从1907年起，密立根就开始测量

13、金属 的遏止电压S（即图屮所示的电路中电流表。的读数减小到零时加 在电极K、A之间的反向电压）与入射光的频率卩，由此算出普朗克 常量力，并与普朗克根据黑体辐射得出的力相比较，以检验爱因斯 坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法我们利用图示装置进 行实验，得到了某金属的Uc-v图像如图乙所示。下列说法正确的 是（） 9 / 精品好资料 A. 该金属的截止频率约为4. 27xl014 Hz B. 该金属的截止频率约为5. 50 xl014 Hz C. 该图线的斜率为普朗克常量 D. 该图线的斜率为这种金属的逸出功 【解析】：选A设金属的逸出功为Wo，截止频率为vc,M W0 = hvco 光电子

14、的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系是Ek = eUc ,光电效 应方程为Ek = hv -肌,联立两式可得:Uc,故St图 e e 像的斜率为hie , C、D错误；当Uc二0时，可解得v = Wo/h = vc , 此时读图可知,4.3xl014 Hz ,即金属的截止频率约为4 . 3xl014 Hz ,在误差允许范围内，可以认为A正确，B错误。 23 （多选）（2017-济宇一模）图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光 电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图像，下列说法正确的 是（） A.由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大 B. 山图线、可知对某种确定的金属来说

15、，其遏止电压只 由入射光的频率决定 C. 只要增大电压，光电流就会一直增大 D. 遏止电压越大，说明从该金属中逸出的光电子的最大初动能越 【解析】：选ABD由图线、可知在光的颜色不变的情况下， 入射光越强，饱和电流越大，故A正确；根据光电效应方程知, Ekm二fiv - Wo二eUc ,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止 电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关， 故B正确；増大电压，当电压增大到一定值,电流达到饱和电流, 不再增大,故C错误；根据Ekm二eS中，遏止电压越大，说明从 该金属中逸出的光电子的最大初动能越大，故D正确。 10 24 （8分）在光电效应实验中，

16、某金属的截止频率相应的波长为弘， 该金属的逸出功为.若用波长为2仏乙0）的单色光做该实验, 则其遏止电压为.已知电子的电荷量、真空中的光速和普 朗克常量分别为、C和力. 【解析】设金属的截止频率为V0 ,该金属的逸出功Wo二加）二hdk ； 对光电子.由动能定理得eUo = he/. - W（）t 解得&上工 e XZ0 25 （10分）小明用金属御为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验 装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量力=6.63x10 _34J s. 图甲中电极A为光电管的（填“阴极”或，阳极”）； （2）实验中测得御的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系如图乙 所示，则钿的截止频率v

17、c=Hz,逸出功Wo=J： （3）如果实验中入射光的频率v=7.00 xl0uHz,则产生的光电子的 / 11 趟丄gl好资料二二: 最大初动能Ek=J. 【解析】（1）在光电效应中,电子向A极运动，故电极A为光电管 的阳极 由题图可知，钏的截止频率vc为5.15xlO14Hz ,逸出功 Wo = /?vc = 6.63x10- 34x5.15x10,4J3.41x10 -,9J. （3）当入射光的频率为v = 7.00 x1 OHz时,由Ek二hv - hvc得,光 电子的最大初动能为 Ek = 6.63x10 34x（7.00 5.15）x10I4J1.23x10 -,9J. 14. （1

18、0分）分别用波长为入和3）J 4的单色光照射同一金属，发出 的光电子的最大初动能之 比为1 ： 2以表示普朗克常量，c表示 真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？ 【解析】设此金属的逸出功为Wo ,根据光电效应方程得如下两式: 当用波长为A的光照射时：Eki = hc/X - VV（） 当用波长为3 X/4的光照射时：Ek2二4/?c/ 3入-Wo 又民/氐二1/2 解W组成的方程组得：W）= 2/zc/3X. 16.（12分）如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长x0= 11 5.0 x10 7 m的钠制成.用波长2=3.0 x10 7 m的紫外线照射阴极, 光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2. V,饱和光电流的值 （当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电