新教材2025版高中物理分层作业十三光电效应新人教版选择性必修第三册

分层作业(十三)光电效应A级必备学问基础练1.下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是()A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光波与机械波是同样的一种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性2．在演示光电效应的试验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连．用弧光灯照耀锌板时，验电器的指针张开一个角度，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3．入射光照耀到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么()A．从光照到金属表面到放射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．截止频率将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将削减D．有可能不发生光电效应4．(多选)如图所示，电路中全部元件完好，但光照耀到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其缘由可能是()A．入射光的强度太弱B．入射光波长太长C．光照时间短D．电源正负极接反5．[2024·广东潮州高三期末]用能量为5.0eV的光子照耀某金属表面，金属放射光电子的最大初动能为1.5eV，则该金属的逸出功为()A．1.5eVB．3.5eVC．5.0eVD．6.5eV6.如图所示是某金属在光的照耀下，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，下列说法不正确的是()A．图线的斜率表示普朗克常量hB．该金属的逸出功等于EC．该金属的逸出功等于hν0D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E7．(多选)在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用频率为ν、2ν的单色光照耀某金属，逸出的光电子最大速度之比为1∶2，普朗克常量用h表示，则()A．光电子的最大初动能之比为1∶2B．该金属的逸出功为eq\f(2,3)hνC．该金属的截止频率为eq\f(2ν,3)D．用频率为eq\f(ν,2)的单色光照耀该金属时能发生光电效应8.用同一光电管探讨a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则关于这两种光的波长，下列说法正确的是()A．a光的波长较长B．b光的波长较长C．两种光的波长一样长D．无法确定9．如图所示，用频率不同的光照耀某种金属产生光电效应，以测量的遏止电压Uc为纵轴，入射光频率ν为横轴建立平面直角坐标系．已知电子电荷量e＝1.6×10－19C．请结合该图像，求：(1)该金属的截止频率νc.(2)普朗克常量h.B级关键实力提升练10.(多选)用如图所示的装置探讨光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照耀到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的滑片C，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0.则()A.光电管阴极的逸出功为1.8eVB．开关S断开后，没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为0.7eVD．改用能量为1.5eV的光子照耀，电流表G也有电流，但电流较小11．如图甲所示，分别用两种不同的金属材料作K极进行光电效应的试验探究．当保持入射光不变时，光电子到达A极时其动能的最大值Ekm随A、K极间所加电压U改变的图像如图乙所示，结合图甲与图乙进行分析，下列说法中正确的是()A．图乙的斜率为eq\f(1,e)B．图乙的斜率为普朗克常量hC．图乙的纵轴截距为对应金属材料的逸出功D．图乙的纵轴截距为光电子离开K极时的最大初动能分层作业(十三)光电效应1．解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”地进行的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．答案：D2．解析：用弧光灯照耀锌板时，锌板中的电子从表面逸出，使锌板带正电，则与锌板相连的验电器的指针带正电，B正确．答案：B3．解析：光电效应具有瞬时性，A错误；截止频率与金属自身性质有关，入射光强度减弱，截止频率不变，B错误；入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将削减，C正确；入射光照耀到某金属表面上发生光电效应，说明入射光的频率高于金属的截止频率，能否发生光电效应取决于入射光的频率，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则肯定能发生光电效应，D错误．答案：C4．解析：入射光的波长太长，频率低于截止频率时，不能发生光电效应，灵敏电流计中不会有电流通过，B符合题意；入射光的强度、光照时间不是发生光电效应的确定因素，A、C不符合题意；电路中电源正极接阴极K时，对光电管加了反向电压，若该电压超过遏止电压，也没有光电流产生，D符合题意．答案：BD5．解析：从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV，入射光的能量为5.0eV，由光电效应方程Ek＝hν－W0，解得该金属的逸出功为W0＝hν－Ek＝3.5eV，故B正确，A、C、D错误．答案：B6．解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，题图中图线的斜率表示普朗克常量h，A说法正确；由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0结合题图可知，该金属的逸出功W0＝E＝hν0，B、C说法正确；入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能Ek＝2hν0－W0＝hν0＝E，D说法错误．答案：D7．解析：由Ek＝eq\f(1,2)meveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(c))可知，光电子的最大初动能之比为1∶4，A错误；由光电效应方程可得Ek1＝hν－W0，Ek2＝2hν－W0，解得该金属的逸出功W0＝eq\f(2,3)hν，B正确；W0＝hνc，则该金属的截止频率νc＝eq\f(2ν,3)，C正确；用频率为eq\f(ν,2)的单色光照耀该金属时，由于heq\f(ν,2)<W0，故不能发生光电效应，D错误．答案：BC8．解析：依据光电效应方程eq\f(1,2)mv2＝hν－W0，由题图可得b光照耀光电管时遏止电压大，使其逸出的光电子最大初动能大，所以b的频率大，则a的频率小，那么a的波长长，故A正确，B、C、D错误．答案：A9．解析：(1)依据光电效应方程和动能定理可知eUc＝hν－W0结合图线可知截止频率νc＝5.0×1014Hz.(2)由以上分析可得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)结合图线斜率可得k＝eq\f(h,e)＝eq\f(2.0,5.0×1014)V/Hz因此h＝eq\f(2.0×1.6×10－19,5.0×1014)J·s＝6.4×10－34J·s.答案：(1)5.0×1014Hz(2)6.4×10－34J·s10．解析：由题图可知，光电管两端所加的电压为反向电压，由电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表示数为0，可知光电子的最大初动能为0.7eV，依据光电效应方程Ek＝hν－W0，可得W0＝1.8eV，故A、C正确；开关S断开后，用光子能量为2.5eV的光照耀到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表，故B错误；改用能量为1.5eV的光子照耀，由于光子的能量小