20192020学年高中物理课时分层作业5光电效应含解析粤教版选修3

课时分层作业(五)(时间：45分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(此题共6小题，每题6分．)1．(多项选择)以下宏观观点中，哪些是“量子化”的()A．物体的带电荷量B．物体的质量C．物体的动量D．学生的个数AD[所谓“量子化”应当是不连续的，是一份一份的，应选A、D.]2．依据爱因斯坦的“光子说”可知()A．“光子说”实质就是牛顿的“微粒说”B．光的波长越大，光子的能量越小C．一束单色光的能量能够连续变化D．只有光子数好多时，光才拥有粒子性[爱因斯坦的“光子说”的内涵是光的流传不是连续的，是一份一份的，每一份叫作光子，牛顿的“微粒说”以为光是由实物微粒构成的，所以“光子说”实质上不一样于牛顿的“微粒说”，故

A选项错误；光子的能量

cE＝hν＝hλ，光的波长越大，光子的能量越小，故B选项正确；光的能量不是连续变化的，故

C选项错误；光子数好多时，光表现出颠簸性，故D选项错误．]3．(多项选择)对爱因斯坦光电效应方程

Ek＝hν－W，下边的理解正确的有

(

)A．只假如用同种频次的光照耀同一种金属，那么从金属中逸出的全部光电子都会拥有同样的初动能EkB．式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中战胜金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W和极限频次ν0之间应知足关系式W＝hν0D．光电子的最大初动能和入射光的频次不是成正比CD[同种频次的光照耀同一种金属，从金属中逸出的光电子的最大初动能相同，其实不是全部光电子都拥有相同的初动能，A选项错误；W表示逸出功，是电子逸出金属战胜阻力做功的最小值，B选项错误；依据光电效应方程Ek＝hν－W可知，当最大初动能为零时，W＝hν0，C选项正确；依据光电效应方程可知，最大初动能随入射光的频次增大而增添，不是正比关系，D选项正确．

]4．(多项选择)已知能使某金属产生光电效应的截止频次为ν0，则()A．当用频次为2ν0的单色光照耀该金属时，必定能产生光电子B．当用频次为2ν0的单色光照耀该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照耀光的频次ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．金属的逸出功与照耀光的频次没关12ABD[依据截止频次跟逸出功的关系W0＝hν0，光电效应方程2mvm＝hν－W0，判断A、B、D正确．]5．(多项选择)现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc，用b光束照耀某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照耀该金属，则能够判定()A．a光束照耀时，开释光电子数量最多B．c光束照耀时，开释光电子的最大初动能最小C．a光束照耀时，不可以发生光电效应D．c光束照耀时，必定能发生光电效应CD[光电效应的条件是入射先的频次大于极限频次，即ν＞ν0，a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc，则频次νa＜νb＜νc，b光束照耀某种金属时，恰能发生光电效应，依据光电效应的条件，a光束照耀不可以发生光电效应，c光束照耀能发生光电效应，A选项错误，C、D选项正确；依据光电效应方程E＝hλ－W，c光束照耀时，开释出的光电子的kmc0最大初动能最大，B选项错误．]6．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，只需每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能觉察．普朗克常量为6.63×10－34J·s，光速为3.0×108m/s，则人眼能觉察到绿光时所接收到的最小功率是()A．2.3×10－18WB．3.8×10－19WC．7.0×10－10WD．1.2×10－18W[因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能觉察，所以觉察到绿光所接收的最小Ec6×6.63×10－34×3×108功率P＝t，式中E＝6ε，t＝1s，又ε＝hν＝hλ，可解得P＝530×10－9×1W2.3×10－18W．]二、非选择题(14分)7．小明用金属铷为阴极的光电管，观察光电效应现象，实验装置表示图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)．实验中测得铷的制止电压Uc与入射光频次ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频次νc＝________Hz，逸出功W＝________J.(3)假如实验中入射光的频次ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能kE＝________J.[分析](1)光电管中光束直接照耀的K极为光电管的阴极，所以电极A为光电管的阳极．(2)cc＝5.15×1014Hz，金属的逸出功由U-ν图线可知，铷的截止频次νW＝hνc＝6.63×10－34×5.15×1014J＝3.41×10－19J.由光电效应方程Ek＝hν－W可得产生的光电子的最大初动能Ek＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J.[答案](1)阳极(2)5.1514－19×103.41×10(3)1.23×10－19[能力提高练]一、选择题(此题共4小题，每题6分)1．(多项选择)如下图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连结，用必定频次的单色光a照耀光电管时，敏捷电流计G的指针会发生偏转，并且另一频率的单色光b照耀该光电管时，敏捷电流计G的指针不偏转．以下说法正确的选项是()A．a光的频次必定大于b光的频次B．电源正极可能与c接线柱连结C．用b光照耀光电管时，必定没有发生光电效应D．若敏捷电流计的指针发生偏转，则电流方向必定是由e→G→fABD[用单色光

a

照耀光电管时，敏捷电流计

G的指针会发生偏转，而用单色光

b

照耀时，电流计

G的指针不偏转，说明单色光

a的频次必定大于单色光

b的频次，

A对．单色光

a照耀时必定发生光电效应，单色光b照耀时可能发生光电效应，但因为加反向电压，光电流为零，也可能没有发生光电效应，C错误，B对．若敏捷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e→G→f，D对．]2．两束能量相同的色光，都垂直地照耀到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为5∶4，则这两束光的光子能量和波长之比分别为()A．4∶54∶5B．5∶44∶5C．5∶45∶4D．4∶55∶4[两束能量相同的色光，都垂直地照耀到物体表面，在相同时间内打到物体表面的光c子数之比为5∶4，则光子能量之比为4∶5，光子能量E0＝hν＝hλ，能量与波长成反比，光子波长之比为5∶4，D选项正确．]3．(多项选择)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如下图电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，此中A为阳极，K为阴极．理想电流计可检测经过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两头的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照耀阴极

K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片

P迟缓向右滑动，电流计的读数渐渐减小，当滑至某一地点时电流计的读数恰巧为零，读出此时电压表的示数为6.0V

；现保持滑片

P地点不变，以下判断正确的选项是

(

)A．光电管阴极资料的逸出功为

4.5eVB．若增大入射光的强度，电流计的读数为零C．若用光子能量为

12eV的光照耀阴极

K，光电子的最大初动能必定变大D．若用光子能量为

9.5eV的光照耀阴极

K，同时把滑片

P向左挪动少量，电流计的读数必定不为零ABC[剖析装置图可知，所加电压为反向电压，当电压表的示数大于或等于

6.0V

时，电流表示数为零，依据动能定理可知，

eUc＝Ek，即光电子的最大初动能为

6.0eV

，依据光电效应方程可知，Ek＝hν－W0，代入数据联立解得W0＝4.5eV，A选项正确；光电效应现象与入射光的强度没关，增大光的强度时，仍旧发生光电效应，光电子的最大初动能不变，不会有电流流过电流计，

B选项正确；若用光子能量为

12eV

的光照耀阴极

K，入射光的频次增大，依据光电效应方程可知，光电子的最大初动能必定增大，

C选项正确；改用能量为

9.5eV

的光子照耀，入射光的频次减小，依据光电效应方程可知，光电子的最大初动能必定减小，此时的制止电压小于

6V，若把滑片

P向左挪动少量时，电子仍旧可能不可以抵达

K极，所以电流计的读数可能为零，

D选项错误．

]4．在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置，如图

(a)所示，在甲、乙、丙三种光的照耀下获得了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图

(b)所示．则正确的选项是

(

)A．乙光的频次大于甲光的频次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能小于丙光的光电子最大初动能A[由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及制止电压的含义可知，hν－W0＝eUc，联合题意与图象能够判断，W0相同，U1>U2，则三种色光的频次为ν乙＝ν丙>ν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ν＝λc知，λ乙＝λ丙＜λ甲，B错误．]二、非选择题(此题共2小题，共26分)5．(12分)用频次为ν的光照耀光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图，Uc为制止电压，已知电子电荷量为－e，普朗克常量为h，求：光电子的最大初动能Ekm；(2)该光电管发生光电效应的极限频次ν0.[分析](1)制止电压的作用是使拥有最大初动能的光电子不可以抵达阳极，依据动能定理得，－eUc＝0－Ekm，最大初动能Ekm＝eUc.(2)Ek＝hν－hν0，得光电管的极限频次Ek依据爱因斯坦光电效应方程ν0＝ν－h＝ν－eUc.ceU[答案](1)eU(2)cν－h6．(14分)几种金属的逸出功W见下表：0金属钨钙钠钾铷W0(×10－19J)7.265.123.663.603.41用一束可见光照耀上述金属的表面，已知该可见光的波长的范围为4.0×10－7～7.6×10－7m，普朗克常数h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108－1m·s.请经过计算说明哪些金属能发生光电效应？照耀哪一种金属时逸出的光电子最大初动能最大？最大值是多少？[分析](1)波长越小，光子频次越大，依据最小波长求出光子的最大能量．cE＝hν，ν＝λc联立解得E＝hλ将λ＝4.0×10－7m代入，解得E