第2章 第1节　光电效应 第2节　光子 学业分层测评5

1、.学业分层测评五建议用时：45分钟学业达标1产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，以下说法正确的选项是 【导学号：55272045】A对于同种金属，Ek与照射光的强度有关B对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C对于同种金属，Ek与照射光的时间成正比D对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系【解析】EkhWhW，同种金属逸出功一样，最大初动能与照射光强度无关，与照射光的波长有关但不是反比例函数关系，故A、B、C项错误，D项正确【答案】D2. 多项选择如图2­1­3所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知图2­1&

2、#173;3A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为0时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2E【解析】题中图象反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系，根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，知当入射光的频率恰为金属的截止频率0时，光电子的最大初动能Ek0，此时有h0W0，即该金属的逸出功等于h0，根据图线的物理意义，有W0E，应选项A、B正确，而选项C、D错误【答案】AB3实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图2­1­4所示下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定

3、的是 【导学号：55272046】图2­1­4金属钨钙钠截止频率0/1014 Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A.如用金属钨做实验得到的Ekm­图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大B如用金属钠做实验得到的Ekm­图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C如用金属钠做实验得到的Ekm­图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为0，Ek2，那么Ek2>Ek1D如用金属钨做实验，当入射光的频率<1时，不可能有光电子逸出【解析】由光电效应方程EkmhW可知Ekm­图线是直线，且斜率一

4、样，A、B错误；由表中列出的截止频率和逸出功数据可知，C错误，当入射光的频率小于金属钨的截止频率时，不发生光电效应，不可能有光电子逸出，D正确【答案】D4对光电效应的理解不正确的选项是A在光电效应中，一个电子只能吸收一个光子B假如入射光子的能量小于金属外表的电子抑制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一样的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量由光的频率决定，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

5、越大；但要使电子分开金属，电子必须具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，且一个电子只能吸收一个光子，不能同时吸收多个光子，所以光子的能量小于某一数值时便不能产生光电效应现象；电子从金属逸出时只有从金属外表向外逸出的电子抑制原子核的引力所做的功最小综上所述，选项A、B、D正确【答案】C5如今a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123.当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek，假设改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为Ek，当改用c光束照射该金属板时_选填“能或“不能发生光电效应，假设能发生光电效应，飞出的光电子的最大初动能为_【解析】

6、对a、b、c三束光由光电效应方程可得WEk，WEk，由以上两式可解得Ek，WEk，当用c光束照射该金属板时WEkcc3a，可解得Ek>W，EkcEk.【答案】能Ek6：功率为100 W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c3.0×108 m/s，普朗克常量h6.63×1034 J·s，假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数【解析】波长为的光子能量为E设灯泡每秒内发出的光子数为n，灯泡电功率为P，那么n式中，k5%是灯泡的发光效率得：光子数n代入题给数据得n1.4×1019个【答案】1.4×10

7、19个才能提升7多项选择如图2­1­5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的指针不偏转以下说法正确的选项是 【导学号：55272047】图2­1­5Aa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假设灵敏电流计的指针发生偏转，那么电流方向一定是由eGf【解析】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，

8、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对假设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【答案】ABD8在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置，如图2­1­6a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所示那么正确的选项是图2­1­6A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

9、能小于丙光的光电子最大初动能【解析】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，W0一样，U1>U2，那么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【答案】A9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2­1­7甲所示普朗克常量h6.63×1034 J·s. 【导学号：55272048】图2­1­71图甲中电极A为光电管的_选填“阴极

10、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，那么铷的截止频率c_Hz，逸出功W_J.3假如实验中入射光的频率7.00×1014 Hz，那么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c5.15×1014 Hz，金属的逸出功Whc6.63×1034×5.15×1014 J3.41×1019J.3由光电效应方程EkhW可得产生的光电子的最大初动能Ek6.63×1034×7.00×

11、;1014 J3.41×1019 J1.23×1019 J.【答案】1阳极25.15×10143.41×101931.23×101910A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EkA、EkB.求该金属的逸出功【解析】由光电效应方程可得EkAEAWEkBEBW又EAEB21，可解得该金属的逸出功WEkA2EkB.【答案】EkA2EkB11光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间互相转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面如图2­1­8所示，C为光电管，B极由金属钠制成钠的极限波长为5.0×107 m现用波长为4.8×107 m的某单色光照射B极. 【导学号：55272049】1电阻R上电流的方向是向左还是向右？2求出从B极发出的光电子的最大初动能3假设给予光电管足够大的正向电压时，电路中光电流为10 A，那么每秒射到光电管B极的光子数至少为多少个？图2­1­8【解析】1B极板上逸出光电子，相当于电源的正