(完整word版)光电效应练习题(含答案)

1、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.根据光电效应方程 Ek=W0，可

2、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 Ek= hv-Wo,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，则光电流将增大，故选项 A 正确；光电效应是否发生 取决于

3、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 hWD=-mv2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敏验电器 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【解析】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

4、也带正电，故 B 正确4关于光电效应有如下几种叙述，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. 光电效应几乎是瞬时发生的【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= hLWo可知，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

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 （h 为普 朗克常量）（）1A.hvB. - Nhv C.Nhv D.2Nhv2【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 尸 h v（ 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-一 _12【解析】选 D.由爱因斯坦光电效应方程 h 尸 WD+ mv，在逸

6、出功2一定时，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.弧光灯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.由爱因斯坦光电效应方程程 Ek= hLWo可知：Ek 只 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

7、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=hVW0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圭寸真空管的钠极板（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 I 与 A、K 之间的电 压 UAK的关系图象中，正确的是（）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

8、电效应实验中，分别用频率为v、V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 Ua和 Ub、光电子的最大 初动能分别为 Eka和 Ekb。h 为普朗克常量。下列说法正确的是（）A*若则一定有UUb若“如则一定有吕？瓦C,若U 养 g则一定有也vbr则一定有力陀-力临一瓦【解析】 选 BC 由爱因斯坦光电效应方程 Ek= h W0，又由动能 定理有 Ekm= eU,当 QV 时，EkaEkb, UaUb, A 错误，B 正确； 若 UaUb,则有 Eka 2）得：U = nhv-We（n2）贝UB 项正确，其他选项错误。20（多选）（2017 西工大附中三模）如图所示，用某单色

9、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W_e(U訝2 -U界i)h_e(Ui-U2)勺一冬匕一冬B.频率为v的光照射时，光电子的最大初速度为.eU2V 2m21 （多选） 如图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v的关系图像，由图像可知（）A .该金属的逸出功等于 EB. 该金属的逸出功等于 hvC. 入射光的频率为 2v时，产生的光电子的最大初动能为 2ED .入射光的频率为v/2 时，产生的光电子的最大初动能为 E/2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

10、为反向遏止电 压。现分别用频率为v和v的单色光照射阴极，测得反向遏止电 压分别为Ui和 U2,设电子的质量为 m、电荷量为 e,下列说法正 确的是（）光电子在反向电场中做减速运动，根据动能定理可得一eU= 0-訥 w2,解得光电子的最大初速度为心彳警，所以频率为v的光照射时，光电子的最大初速度为R2eUl，用频率为mv的光照射时，光电子的最大初速度为2eU2，故 A 正确，B 错误；根据光V m电效应方程可得 hv= eUi+ W, hv=eU2+ W,联立可得A.频率为v的光照射时，光电子的最大初速度为阴极K金属的极限频率v_譽咒瓷，C D 正确C. 阴极 K 金属的逸出功为 W=e(Ur

11、2-U?i)D.阴极 K 金属的极限频率是U /2 5 1U1-U2【解析】：选 ACD 在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电压，逸出的结合题给光电子最大初动能 Ek与入射光频率v的关系图像知，该金 属的逸出功等于 E,等于 hv，选项 A、B 正确。入射光的频率为 2v时，产生的光电子的最大初动能为 E,入射光的频率为v/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， 密立根就开始测量金属 的遏止电压 uc（即图甲所示的电路中电流表a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V由此算出普朗克 常量 h,并与普朗

12、克根据黑体辐射得出的 h 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（）A .该金属的截止频率约为 4. 27X1014Hz14B. 该金属的截止频率约为 5. 50X10 HzC. 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 W0,截止频率为V，则 W0= hV。光电子的最大初动能 Ek与遏止电压 Uc 的关系是 Ek= eUc,光电效 应方程为Ek= hvW0,联立两式可得：Uc =世-，故 Uc-v图e e像的斜率为 h/ e, C

13、、D 错误；当 Uc= 0 时，可解得 尸 W0/h=v,此时读图可知，v23X014Hz,即金属的截止频率约为 4. 3X1014Hz,在误差允许范围内，可以认为 A 正确，B 错误。23 （多选）（2017 济宁一模）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【解析】：选 AB 根据爱因斯坦光电效应方程,甲乙如果实验中入射光的频率尸 7.00X014HZ，则产生的光电子的和电流越大B由图线、可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定C. 只要增大电压，光电

14、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 大24 （8 分）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为 b该金属的逸出功为 _ 若用波长为入（入 劝的单色光做该实验，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 e c 和 h.【解析】设金属的截止频率为V，该金属的逸出功 W）= hv=hc/入o;对光电子，由动能定理得 eUo= hc/入Wo,25 （10 分）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验34装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h= 6.63X0Js.入射光越强，饱和电流越大，故 A 正确；根据光电效应方程

15、知,Ekm= h Wo= 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；增大电压，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= eUc 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。（1）图甲中电极 A 为光电管的_（填阴极”或阳极”；实验中测得铷的遏止电压 Uc 与入射光频率V之间的关系如图乙 所示，则铷的截止频率VF_Hz,逸出功 W=_ J【解析】：选 ABD 由图线、可知在光的颜色不变的情况下,16.（12 分）如图所示，一光电管的阴极用截止频率对

16、应的波长”）V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.14由题图可知，铷的截止频率V为 5.15 沐 0 Hz,逸出功341419W0=hv=6.63 105.15 10 J3.41 10-J.当入射光的频率为V7.00 1014Hz 时，由 Ek= h V- hv得，光电子的最大初动能为Ek= 6.63 10-34（7.00-5.15） 1014J 1.23X109J.14. （10 分）分别用波长为 入和 3” 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 h 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 W。，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为入的光照射时：Ek1 Vhc/入一 W0当用波长为 3 /4 的光照射时：Ek2= 4hc/ 3”一 W0又Ek1/Ek2= 1/ 2解组成的方程组得：W6= 2hc/3” .5.0 10一7m 的钠制成.用波长”3.0 10一7m 的紫外线照射阴极,光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差 UV2.1 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，电路中的电流达到最大 值，称为饱和光电流）1= 0.