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=hLW0,可知入射光的频率大于极限频率

2、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=hvWo,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，用频率为丫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.改用频率小于丫的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于丫的光照射，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照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误；用频率为丫的光照

3、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hvWd=1mv2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

4、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=hLW0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 .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

5、朗克常量）（）A.hvB.1NhvC.NhvD.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hv（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1【斛析】选D.由爱因斯坦光电效应方程h尸Wo+-mv2,在逸出功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.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（）

6、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=hLW0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=hLW0可得光电子的最大初动能一定不同，D正确；再根据Ek

7、=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Uak的关系图象中，正确的是（）ABCD【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 .在光电效应实验中，分别用频率为甲、皿的单色光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Ekboh为普朗克常量。下列说法正确的是（）A,若33贝|J一

8、定有“（必B.若少贝I一定有辱户6$C若小则一定有民应D,若吟3则一定有力！耳也一心【解析】选BC由爱因斯坦光电效应方程Ek=hLW0,又由动能定理有Ekm=eU,当冶由时，EkaEkb,UaUb,A错误，B正确；若UaUb,则有EkaEkb,C正确；同种金属的逸出功不变，则不变，则W=hv-Ekm不变，D错误。11.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，电路中一定有光电流D.改用比绿光频率

9、大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流【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，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

10、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.12 .用不同频率的紫外线分别照射鸨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率V变化的Ek-v图象，已知鸨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.24eV,若将二者的图线画在同一个Ek-v坐标图中，用实线表示鸨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是（）【解析】选B.依据光电效应方程Ek=hlW0可知，Ek-v图线的斜率代表了普朗克常量h,因此鸨和锌的Ek-v图线应该平行.图线的横截距代表了极限频率%而=Wo/h,因此鸨的大些.综上所述，B图正确.13 .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

11、,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_AB【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.14（多选）（2017汕头模拟）如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是（）A.有光子从锌板逸出B.有电子从锌板逸出B.验电器指针张开一

12、个角度D.锌板带负电验电器警串2）得：U=nhLWe（n2）则B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称为反向遏止电压。现分别用频率为M和a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（）A.频率为M的光照射时，光电子的最大初速度为2eUimB.频率为祝的光照射时，光电子的最大初速度为eU22mC.阴极K金属的逸出功为W=e（Ui2U2

13、1）D.阴极K金属的极限频率是xU12U21U1U2【解析】：选ACD在阳极A和阴极K之间加上反向电压，逸出的光电子在反向电场中做减速运动，根据动能定理可得一eU=0mvm2,解得光电子的最大初速度为Vm=,所以频率为12，m的光照射时，光电子的最大初速度为J2亚，用频率为松的光照m射时，光电子的最大初速度为J型，故A正确，B错误；根据m光电效应方程可得hv=eUi+W,h2=eU2+W,联立可得W=e（Ui2U2i）,h_e（UiU2）1212阴极K金属的极限频率vo=Wh21（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

14、EB.该金属的逸出功等于hwC.入射光的频率为2功时，产生的光电子的最大初动能为2ED.入射光的频率为W2时，产生的光电子的最大初动能为E/2【解析】：选AB根据爱因斯坦光电效应方程,结合题给光电子最大初动能Ek与入射光频率丫的关系图像知，该金属的逸出功等于E,等于h5选项A、B正确。入射光的频率为2M时，产生的光电子的最大初动能为E,入射光的频率为w/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O勺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m由此算出普朗克常量h,并与普朗克

15、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4.27M014HzB.该金属的截止频率约为5.50X014HzC.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c,则Wo=ho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=0,故Uc-v图ee像的斜率为h/e,C、D错误；当Uc=0时，可解得kW0/h=v此时读图可知，v.31014Hz

16、,即金属的截止频率约为4.3X014Hz,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【解析】：选ABD由图线、可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A正确；根据光电效应方程知，Ekm=hvW）=eUc,可知入射光频率越大，

17、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。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20,该金属的逸出功为.若用波长为入（入尬的单色光做该实验，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ec和h.解得Uo=e25（10分）小明用金属锄为阴极的光电管，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=6.63034Js.【解析】设金属的截止频率为

18、巴该金属的逸出功W0=hM=hc/入0；对光电子，由动能定理得eU0=hc/人一W。，甲乙（1）图甲中电极A为光电管的（填阴极”或阳极”；）实验中测得锄的遏止电压Uc与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则锄的截止频率vHz,逸出功W0=J；（3）如果实验中入射光的频率尸7.001014Hz,则产生的光电子的最大初动能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.由题图可知，锄的截止频率vM5.151014Hz,逸出功W0=hc=6.631034X5.151014J=3.41W19J.（3）当入射光的频率为尸7.001014Hz时，由Ek=hLhe得，光电子的最大初动能为Ek=6.6310347.00-5.15）1014J=1.23X109J.14.（10分）分别用波长为人和3人/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W0,根据光电效应方程得如下两式：当用波长为人的光照射时：Ek1=hc/人一W0当用波长为3/4的光照射时：Ek2=4hc/3人W0又Ek1/Ek2=1/2解组成的方程组得：W0=2hc/3人.16.（12分）如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长k=5.0107m的钠制成.用波长入=3.0107m的紫外