高中物理选修三6.1光电效应及其解释练习5（含答案）

鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第三册6.1光电效应及其解释同步练习一、多选题1．对某种金属的光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图所示．则由图象可知A．当入射光的频率为时，有光电子逸出B．入射光的光照强度增大时，遏止电压增大C．若已知电子电量e，就可以求出普朗克常量hD．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为hv0二、单选题2．图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用辐射出的光照射图乙中光电管的阴极K，阴极K的材料为钨，钨的逸出功是4.54eV。则下列说法正确的是（）A．能使钨发生光电效应的光有4种B．若将滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大C．若将电正、负极反接，电流表示数一定为0D．逸出的光电子的最大初动能为8.21eV3．为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。有一种红外测温仪的原理是：任何物体在高于绝对零度（273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知人体温正常时能辐射波长为10μm的红外光，如图甲所示，用该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，已知，，则下列说法错误的是（）A．将图甲的电反接，可能不会产生电信号B．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为0.01eVC．波长10μm的红外光在真空中的频率为D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大三、解答题4．某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.0×10－19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.(1)求这种单色光的频率；(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？5．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10﹣34J•s．结合图象，求：（以下所求结果均保留两位有效数字）（1）每秒钟阴极发射的光电子数；（2）光电子飞出阴极K时的最大动能为多少焦耳；（3）该阴极材料的极限频率．6．用金属钠作阴极的光电管，如图所示连入电路，已知能使电路中有光电流的最大波长为λ0，若用波长为λ(λ＜λ0)的紫外线照射阴极，求：(已知电子质量为m，电量为e，普朗克常量为h，光速为c.)(1)阴极所释放光电子的最大初动能为多少?(2)要使光电管中的光电流为0，滑片C应向左移还是向右移？当O、C间的电压U1为多大时，电流表中的电流为零？7．如图所示,当双刀双掷开关空置时,若用一平行单色光照射光电管阴极K,发生了光电效应,现将双刀双掷电键拨向bb′,用同样的光照射光电管,并使变阻器的片P自左向右移动,当电压表示数为3.1V时,电路中的电流恰为零,若将电键拨向aa′并移动变阻器的滑片P,使电压表示数变为4.5V,求电子到达A极的最大动能．四、填空题8．用频率均为但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，__________（选填“甲”或“乙”）光的强度大。已知普朗克常量为，被照射金属的逸出功为，电子电量为，则遏止电压为__________。参考答案试题解析1．CD【解析】A.由图可知，只有当入射光的频率大于或等于极限频率v0时，才会发生光电效应现象．故A错误．B.根据光电效应方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得遏止电压与入射光的强度无关．故B错误．C.根据光电效应方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得，，知图线的斜率等于，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出普朗克常量，故C正确；D.当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．若入射光的频率为2v0时，根据光电效应方程，Ekm=hvW0=hv0．即入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0，故D正确．2．D【解析】A．氢原子从4→1、3→1、2→1辐射的光子的能量都大于钨的逸出功，都能使钨发生光电效应，因此大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光子中能使钨发生光电效应的有3种，A错误；B．将滑动变阻器的滑片右移，光电管两端的电压增大，但之前光电流是否达到饱和并不清楚，因此光电管两端的电压增大，光电流不一定增大，B错误；C．将电正、负极反接，所加电压阻碍光电子向阳极运动，但若eU＜Ekm则仍有一定数量的光电子到达阳极形成光电流，C错误；D．逸出的光电子的最大初动能为Ekm=hvW0=0.85ev（13.6eV）4.54eV=8.21eVD正确。故选D。3．B【解析】A．根据图乙可知，遏止电压为0.02V，如果反接，但电电压大于0.02V，则不会产生电信号，故A正确；BC．波长10μm的红外光在真空中的频率为根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hνW0和Ek=eUc得到故B错误，C正确；D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大，故D正确。本题选错误的，故选B。4．(1)6.0×1014Hz(2)4.8×10－18J【解析】试题分析：根据求出单色光的频率，根据动能定理求出光电子到达阳极时的动能大小．（1）该单色光的频率即为光电管阴极金属的极限频率.该单色光光子能量，所以.（2）到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功.5．（1）4.0×1012个；（2）9.6×10﹣20J；（3）4.6×1014Hz【解析】解：(1)每秒发射光电子个数：个(2)光电子飞出阴极K时的最大动能：(3)由光电方程可得：代入数据可得极限频率：6．（1）；（2）滑片C应向左移；．【解析】（1）逸出功：

由爱因斯坦光电效应方程EK=hγW0

则光电子最大初动能EK=hγW0=；

（2）①向左移动，且到O点左侧；

使得eU1≥mvm2时，就不能形成光电流了，即7．7.6eV【解析】双刀双掷电键拨向bb′时，该装置所加的电压为反向电压，当电压表