复习之课时跟踪训练39

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精新课标2014年高考一轮复习之课时跟踪训练39一、选择题（每小题8分，共56分)1．某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使金属产生光电效应的是()A．延长光照时间 B．增大光的强度C．换用波长较短的光照射 D．换用频率较低的光照射［解析］某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，所以选项A、B错误．没有发生光电效应,说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应,应增大入射光的频率，减小波长，所以选项C正确，D错误．［答案］C2．光照射到金属表面上能够发生光电效应，下列关于光电效应的叙述中正确的是（）A．金属的逸出功与入射光的频率成正比B．单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度无关C．逸出的光电子的初动能与光强度有关D．单位时间内逸出的光电子数与光强度有关[解析]由爱因斯坦的光电效应理论及光电效应方程可知，产生不产生光电子、光电子的最大初动能由光的频率决定，产生的光电子数由光强决定,金属的逸出功只与金属本身有关，与入射光无关，很容易得出正确结论,所以D选项正确．[答案］D3．某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为2。21eV，用波长为2.5×10－7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1。6×10－19A．5。3×1014Hz，2。2JB．5。3×1014Hz，4.4×10－19JC．3。3×1033Hz，2。2JD．3.3×1033Hz,4.4×10－19J[解析］W0＝hνc,νc＝eq\f(W0,h)＝eq\f(2。21×1。6×10－19，6.63×10－34）Hz≈5.3×1014Hz；由光电效应方程hν＝W0＋Ekm，Ekm＝hν－W0＝heq\f(c,λ）－W0＝（6.63×10－34×eq\f（3.0×108,2。5×10－7)－2。21×1.6×10－19)J≈4。4×10－19J,所以B选项正确．［答案］B4．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］验电器的指针张开一个角度说明锌板带电,锌板在弧光灯照射下发生光电效应失去电子而带正电，验电器也带正电．故B项正确．［答案]B5．关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多［解析]由W0＝hνc可知A正确．照射光的频率大于极限频率时才能发生光电应效应，即B错．由Ek＝hν－W0可知C错．单位时间内逸出的光电子数与频率无关，取决于入射光的强度，故D错．［答案］A6．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是(）A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应[解析］光电效应是光（包括不可见光）照射金属使其逸出电子的现象，因此硅光电池是把光能转化为电能的一种装置，选项A正确;根据光电效应规律知，大于一定频率的光才能被电子吸收而发生光电效应，电子的最大初动能与入射光的频率有关．［答案］A7．(2010·四川高考）用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4。7×10－19J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3。0×10A．5。5×1014Hz B．7。9×1014HzC．9.8×1014Hz D．1。2×1015Hz［解析]本题考查光电效应方程，意在考查考生对光电效应方程Ek＝hν－W逸的理解，并能应用光电效应方程求解极限频率．由光电效应方程Ek＝hν－W逸可得W逸＝hν－Ek，而W逸＝hν0,ν＝eq\f(c，λ）,所以钨的极限频率ν0＝eq\f(c，λ）－eq\f（Ek，h）＝7。9×1014Hz.［答案]B二、非选择题(共44分)8．(8分)如右图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带__________电(选填“正”或“负”）；若改用红外线重复以上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率__________红外线的频率（选填“大于”或“小于”）．［解析]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与验电器接触,指针张角减小，说明验电器原来带正电．用红外线照射锌板，验电器指针不发生偏转，说明不发生光电效应，所以锌板的极限频率大于红外线的频率．[答案］正大于9．(12分）某真空光电管的阴极金属的逸出功是4。0×10－19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功，试求：(1)这种单色光的频率多大？（2）在光电管的阳极和阴极间加30V的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大?[解析］(1）该单色光的频率即为光电管的阴极金属的极限频率．该单色光光子能量e＝hν＝W0，∴ν＝eq\f（W0,h）＝eq\f（4.0×10－19,6。63×10－34）Hz≈6.0×1014Hz(2）到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功;Ek＝eU＝4.8×10－18J。［答案］(1)6.0×1014Hz(2）4.8×10－18J10．（12分）太阳光垂直射到地面上时，地面上1m2接收的太阳光的功率为1.4kW，其中可见光部分约占45％。假如认为可见光的波长约为0。55μm，日地间距离R＝1.5×1011m．普朗克常量h[解析]设地面上垂直阳光的1m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n。则有P×45%＝n·heq\f（c，λ）解得n＝eq\f(0。45λP，hc）＝eq\f（0。45×0。55×10－6×1.4×103，6。6×10－34×3×108）＝1.75×1021个设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径的大球包围着太阳．大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数．则所求可见光光子数N＝n·4πR2＝1。75×1021×4×3。14×（1.5×1011)2＝4。9×1044个[答案］4。9×1044个11．（12分）某同学采用如右图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S,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电压,直至电流计中电流恰为零,此时电压表的示数U称为反向截止电压．根据反向截止电压，可以计算出光电子的最大初动能．现分别用ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向截止电压分别为U1和U2，设电子的比荷为eq\f(e，m)，求:（1）阴极K所用金属的极限频率;（2）用题目中所给条件表示普朗克常量h。[解析](1)由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理－eU1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eU2＝0－eq\f（1,2）mveq\o\al(2，2）根据光电效应方程eq\f（1，2)mveq\o\al(2,1)＝hν1－W0eq\f（1，2)