高中物理粤教版5第二章波粒二象性 第二章第二节光子

第二章波粒二象性第二节光子A级抓基础1．关于光电效应，以下说法正确的是()A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D．用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光照射该金属一定不发生光电效应解析：由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但是它们之间不是正比关系，A错．光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B错．用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，D错，C对．答案：C2．(多选)对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是()A．入射光的强度大于某一极限强度B．入射光的波长小于某一极限波长C．入射光照射时间大于某一极限时间D．入射光的频率不低于某一极限频率解析：金属产生光电效应必须满足的条件是入射光的频率大于该金属的极限频率或入射光的波长小于该金属的极限波长，入射光的强度只影响光电流的大小，故B、D正确、A、C错误．答案：BD3．当具有eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为()A．eV B．eVC．eV D．eV解析：由光电效应方程Ekm＝hν－W0，得W0＝hν－Ekm＝eV－eV＝eV则入射光的最低能量为hνmin＝W0＝eV，故正确选项为B.答案：B4．频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm.改用频率2ν的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()A．Ekm－hν B．EkmC．Ekm＋hν D．Ekm＋2hν解析：设电子逸出功为W0，则由光电效应方程可得：hν＝Ekm＋W02hν＝E′km＋W0，两式联立解得：E′km＝Ekm＋hν，选项C对．答案：C5．(多选)下列关于光电效应的说法正确的是()A．若某材料的逸出功是W0，则它的极限频率ν0＝eq\f(W0,h)B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大解析：由光电效应方程Ekm＝hν－W0知，B、C错误，D正确．若Ekm＝0，得极限频率ν0＝eq\f(W0,h)，故A正确．答案：AD6．根据爱因斯坦光子说，光子能量ε等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)()A．heq\f(c,λ) B．heq\f(λ,c)C．hλ \f(h,λ)解析：由爱因斯坦光子说知，光子的能量E＝hν，而c＝νλ.故E＝heq\f(c,λ)，A项正确．答案：AB级提能力7．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的极限频率大于丙光的极限频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：根据eU0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压U0越大．甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，A错．丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故B正确．同一金属，极限频率是相同的，C错．丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压，所以甲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，D错．答案：B8.(多选)如图所示，用某单色光照射光电管的阴极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ν1和ν2的单色光照射阴极，测得反向遏止电压分别为U1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ν1的光照射时，光电子的最大初速度为eq\r(\f(2eU1,m))B．频率为ν2的光照射时，光电子的最大初速度为eq\r(\f(eU2,2m))C．阴极K金属的逸出功为W0＝eq\f(e（U1ν2－U2ν1）,ν1－ν2)D．阴极K的极限频率是ν0＝eq\f(U1ν2－U2ν1,U1－U2)解析：在阳极A和阴极K之间加上反向电压，逃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－eU＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，解得光电子的最大初速度为vmax＝eq\r(\f(2eU,m))，所以频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度为eq\r(\f(2eU1,m))，用频率为ν2的光照射时，光电子的最大初速度为eq\r(\f(2eU2,m))，故A正确，B错误；根据光电效应方程可得hν1＝eU1＋W0，hν2＝eU2＋W0，联立可得W0＝eq\f(e（U1ν2－U2ν1）,ν1－ν2)，h＝eq\f(e（U1－U2）,ν1－ν2)，阴极K金属的极限频率ν0＝eq\f(U1ν2－U2ν1,U1－U2)，C、D正确．答案：ACD9．(多选)用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为mA.移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于V时，电流表读数为0.则()A．光电管阴极的逸出功为eVB．电键K断开后，没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为eVD．改用能量为eV的光子照射，没有电流流过电流表G解析：该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于V时，电流表示数为0，则知光电子的最大初动能为eV，根据光电效应方程，得逸出功W0＝eV，故A、C正确；当电键K断开后，用光子能量为eV的光照射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eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流，D对．故选A、C、D.答案：ACD10．在光电效应实验中，某金属的极限频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______．若用波长为λ(λ＜λ0)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.解析：金属的逸出功W0