光电效应规律和光电效应方程

1、光电效应规律和光电效应方程(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)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2. 在光电效应实验中，用频率为v的

2、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

3、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)()A.hvB.*NhvC.NhvD.2Nhv6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8在光电效应实验中，用同一

4、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()C.饱和光电流D.光电子的最大初动能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I与A、K之间的电压U的关系AK图象中，正确的是()10. 如图为光电管的工作原理图.当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，电路中有光电流.则以下说法中正确的是()A. 增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B. 增大绿光照射强度，电路中的光电流可能会增大C. 改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，

5、电路中一定有光电流D.改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流11. 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，可得到光电子最大初动能Ek随入射k光频率v变化的E-v图象，已知钨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.24eV,若将二者的图线画在同一个kEk-v坐标图中，用实线表示钨、虚线表示锌，k则正确反映这一过程的图是()12. 如图为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极K,电流表无偏转，要使电流表指针偏转，可采取的措施有()A.加大照射光强度B.换用波长短的光照射C.将P向B滑动D.将电源正负极对调题号123456789101

6、112答案二、非选择题(本题共4小题，共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.)13. (8分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为人，该金属的逸出功为.若用波长为A(AA0)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.14. (10分)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示.已知普朗克常量h=6.63X10-34j.s.图甲中电极A为光电管的傾“阴极”或“阳极”);(2) 实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频

7、率v之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率v=Hz,逸出C功W0=J；(3) 如果实验中入射光的频率v=7.00X10i4Hz,则产生的光电子的最大初动能E=J.k光束、窗口0.5J0.4A）电源UJN0Id1I.I4.55.05.56.0v/x10l4Hz15. (10分)分别用波长为久和糸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？16.(12分)如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长久0=5.0X10-7m的钠制成.用波长2=3.0X10-7m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V

8、，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)I=0.56nAi=6.63X10-34Js)(1)求每秒钟内由K极发射的光电子数目；求电子到达A极时的最大动能.参考答案与解析1. 【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E=hvkW0,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Ek=hvW0，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

9、错k0误.2. 【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hvW0=|mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确.3. 【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，验电器指针也带正电，故B正确.4. 【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

10、光电流与入射光的强度有关，故B正确；由光电效应方程E=hvW可知，入射光的频率越大，光电k0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. 【解析】选C.据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为尸艸为普朗克常量），N个光子的能量为Nhv,所以选项C正确.6. 【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hv=W0+|mv2，在逸出功一定时，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.7. 【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程Ek=hvW0可知：Ek只与频率v有关，故选项B、C、D

11、错k0k误，选项A正确.8. 【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E=hvWk0可得光电子的最大初动能一定不同，D正确；再根据E=eU知，反向截止电压一定不同，B正确.kc9导学号13050041【解析】选C.虽然入射光强度不同，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. 【解析】选BD.光电管的阴极K涂有金属材料，与阴极相对应的是阳极A,当光照射到阴极K时，如果入射光的频率大于阴极材料的极限频率

12、，就会发生光电效应现象.有光电子从阴极K发出，由于A、K之间存在加速电场，光电子在电场的作用下由K运动到A,于是在回路中形成电流（光电流）.本题在绿光照射下已经产生了光电流，增大光照的强度，有可能影响光电流的大小，不能改变光电子出射时的最大初动能，所以A错误，B正确.换用其他频率或波长的光照射时，若其他光的频率比绿光的大，则肯定可以产生光电流，若用比绿光波长大的光照射，则可能出现两种情况，若此光的频率仍然大于这种阴极材料的极限频率，是可以产生光电流的，反之则无光电流产生，所以C错误，D正确.11. 【解析】选B.依据光电效应方程Ek=hv-W0可知，E-v图线的斜率代表了普朗克常量h因此钨和k

13、0k锌的Ek-v图线应该平行.图线的横截距代表了极限频率v,而v0=W，因此钨的v0大些.综上所述，B图正确.12. 【解析】选B.由题意可知，电流表没有偏转，说明没有发生光电效应，是因为入射光的频率低于阴极材料的极限频率，采用加大照射光强度、增大电压、对调电源正负极等措施是无用的，只有增大入射光的频率，即换用波长短的光，才可能发生光电效应，使电流表指针发生偏转，故B正确，A、C、D错误.13. 【解析】设金属的截止频率为v0，则该金属的逸出功W=hv=hC;对光电子，由动能定理得eU000000CF-W0,解得U0=答案】hc0也可）14. 【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.(2)由题图可知，铷的截止频率vc为5.15X1014Hz，逸出功W0=hvc=6.63X10-34X5.15X1014J3.41X10-19J.(3)当入射光的频率为v=7.00X1014Hz时，由E=hv-hv得，光电子的最大初动能为Ek=6.63X10-kck34X(7.005.15)X1O14J1.23X1O-19J.15. 解析】设此金属的逸出功为W0,根据光电效应方程得如下