2024版新教材高中物理第四章原子结构和波粒二象性专项3光电效应方程与Uc-ν图像课时作业新人教版选择性必修第三册

eq\a\vs4\al(专)eq\a\vs4\al(项)3光电效应方程与Uc­ν图像1.(多选)在做光电效应的试验时，某金属被光照射发生了光电效应，试验测得光电子(电荷量为e)的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，由试验图线可求出()A．该金属的截止频率B．普朗克常量C．该金属的逸出功D．单位时间内逸出的光电子数2.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．关于这两种光的比较，下列说法正确的是()A．a光的频率大B．b光子的能量小C．增大a光光照强度，其对应的饱和电流增大D．a光照射该光电管时逸出的光电子的最大初动能大3．(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是()A.由图甲可求得普朗克常量h＝eq\f(be,a)B．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小C．由图丙可知在光颜色不变的状况下，入射光越强，饱和光电流越大D．由图丁可知电压越高，则光电流越大4．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，试验装置示意如图甲所示，试验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.则下列说法中正确的是()A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能确定增大D．假如试验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能约为Ek＝1.2×10－19J5．(多选)图甲为某种光电烟雾探测器装置示意图，光源S发出频率为ν1的光束，当有烟雾进入该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管C，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于某临界值时，便会触发报警系统报警．用如图乙所示的电路(光电管K极是金属钠)探讨光电效应规律，得到钠的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系，如图丙所示，元电荷为e.下列说法正确的是()A．由图丙知，普朗克常量h＝eq\f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Uc2－Uc1)),ν2－ν1)B．由图丙知，金属钠的逸出功为eq\f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ν1Uc2－ν2Uc1)),ν2－ν1)C．图甲中，光源S发出的光越强，探测器的灵敏度就越高，光电子的最大初动能就越大D.图乙中，光电管K极运用的金属材料逸出功越大，截止频率越大，探测器的灵敏度就越高6．用图甲装置探讨光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图乙中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是()A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线B．b光的光子能量大于a光的光子能量C．用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能专项3光电效应方程与Uc­ν图像1．答案：ABC解析：由光电效应方程Ek＝hν－W0和eUc＝Ek可知Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，当Uc＝0时，ν＝eq\f(W0,h)＝νc，即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的截止频率；图线的斜率在数值上等于eq\f(h,e)，故可求出普朗克常量h；当ν＝0时，Uc＝－eq\f(W0,e)，即图线在纵轴上的截距的确定值乘以电子电荷量e在数值上等于金属的逸出功，A、B、C正确．由试验图线不能求出单位时间内逸出的光电子数，D错误．2．答案：C解析：由题图可得b光照射光电管时遏止电压大，由Ek＝hν－W0＝eUc可知b光照射光电管时逸出的光电子的最大初动能大，故D错误；由D的分析可知b光的频率大，光子的能量大，故AB错误；增大a光光照强度，单位时间内产生的光电子数增多，所以饱和电流增大，故C正确．3．答案：BC解析：依据光电效应方程，结合动能定理可知eUc＝Ekm＝hν－W＝hν－hν0变式可得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(h,e)ν0斜率k＝eq\f(b,2a)＝eq\f(h,e)解得普朗克常量为h＝eq\f(be,2a)，故A错误；依据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W可知，纵轴截距的确定值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线大，故B正确；入射光频率确定，饱和光电流由入射光的强度确定，即在光的颜色不变的状况下，入射光越强，光子数越多，饱和光电流越大，故C正确；分析图丁可知，当达到饱和光电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误．4．答案：D解析：遏止电压产生的电场对电子起阻碍作用，则电源的右端为正极，故A错误；当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，过程中光电管两端电压增大，光电流增大，当光电流达到饱和值不再增大，即电流表的读数先增大后不变，故B错误；由Ekm＝hν－W0可知，最大初动能与光的强度无关，则C错误；Ekm＝hν－W0＝hν－hν0，由图可知，当ν0＝5.15×1014Hz时，由公式Ekm＝h(ν－ν0)代入数值求得Ekm＝1.2×10－19J，故D正确．5．答案：AB解析：由光电效应方程和动能定理知，光电管加反向电压时eUc＝eq\f(1,2)mv02＝hν－W0，得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)知遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图中图线的斜率为eq\f(h,e)，结合图像可求得h＝eq\f(e（Uc2－Uc1）,ν2－ν1)，选项A正确；由光电效应方程有eUc＝hν－W0可知Uc＝0时对应的光照频率为极限频率ν0，由丙图可求得ν0＝eq\f(ν2Uc1－ν1Uc2,Uc1－Uc2)，则金属钠的逸出功为hν0＝eq\f(h（ν2Uc1－ν1Uc2）,Uc1－Uc2)＝eq\f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ν1Uc2－ν2Uc1)),ν2－ν1)，选项B正确；图甲中，在光源频率不变条件下，光束越强，相同时间内，相同烟雾浓度下散射到光电管上的光子数越多，产生的光电流越大，但光电子的最大初动能不变，选项C错误；图乙中，光电管K极运用的金属材料逸出功越大，截止频率越大，从光电管出来的光电子的最大初动能就越小，探测器的灵敏度就越低，越不简洁触发报警器报警，选项D错误．故选AB.6．答案：B解析：A错：当光电流恰为零时间电管两端的电压为遏止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管中是加速的，所加电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线．B对：依据eUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(m))＝hν－W0知，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大；由题图可知，b光的遏止电压大于a光的遏止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据