2024-2025学年新教材高中物理第四章原子结构和波粒二象性2光电效应课后习题含解析新人教版选择性必修第三册

PAGE4-光电效应课后篇巩固提升基础巩固1.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.从光照至金属表面上到放射出光电子之间的时间间隔将明显增加B.逸出的光电子的最大初动能将减小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解析发生光电效应几乎是瞬时的,选项A错误。入射光的强度减弱,说明单位时间内的入射光子数目削减;频率不变,说明光子能量不变,逸出的光电子的最大初动能也就不变,选项B错误。入射光子的数目削减,逸出的光电子数目也削减,故选项C正确。入射光照耀到某金属上发生光电效应,说明入射光频率不低于这种金属的极限频率,入射光的强度减弱而频率不变,同样能发生光电效应,故选项D错误。答案C2.(2024上海崇明区二模)如图,弧光灯发出的光,经过下列试验后产生了两个重要的试验现象。①经过一狭缝后,在后面的锌板上形成明暗相间的条纹;②与锌板相连的验电器的铝箔张开了肯定的角度。则这两个试验现象分别说明()A.①和②都说明光有波动性B.①和②都说明光有粒子性C.①说明光有粒子性,②说明光有波动性D.①说明光有波动性,②说明光有粒子性解析现象①是光的干涉现象,衍射是波所特有的现象,该现象说明白光具有波动性;现象②是光照耀到锌板上,从锌板上有电子逸出,发生了光电效应,该现象说明白光具有粒子性,故A、B、C错误,D正确。答案D3.(多选)用频率为ν的光照耀在某金属表面时产生了光电子,当光电子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时,其最大半径为R,若以W表示逸出功,m、e表示电子的质量和电荷量,h表示普朗克常量,则电子的最大初动能是()A.hν+W B.BeRC.hν-W D.B解析依据光电效应方程得,Ekm=hν-W,A错误,C正确;依据洛伦兹力供应向心力,有:evB=mv2R,则v=eRBm,最大初动能Ekm=12mv答案CD4.(2024山东泰安模拟)如图所示为探讨光电效应现象的试验原理图。已知光电管阴极材料的极限频率为ν0,现用频率为ν(ν>ν0)的单色光照耀光电管,发觉滑动变阻器的滑片P处于图示位置时,灵敏电流计的示数为零,下列说法正确的是()A.灵敏电流计的示数为零,是因为没有发生光电效应B.若不断向左移动滑片P,则灵敏电流计肯定会有示数C.若不断向右移动滑片P,则灵敏电流计肯定会有示数D.仅不断增大入射光的光照强度,灵敏电流计肯定会有示数解析由题意知,入射光的频率大于阴极材料的极限频率,肯定能发生光电效应,故A错误;若不断向左移动滑片P,反向电压增大且大于遏止电压,则灵敏电流计肯定不会有示数,故B错误;若不断向右移动滑片P,方向电压减小且小于遏止电压,则灵敏电流计肯定会有示数,故C正确;增大入射光的强度,依据光电效应方程式Ekm=hν-W0=eUc可知,光电子的最大初动能为零,电流计中无电流,也没有示数,故D错误。答案C5.(2024河北秦皇岛月考)一含有光电管的电路如图甲所示,图乙是用光线a、光线b和光线c照耀同一光电管得到的I-U图线,Uc1、Uc2表示遏止电压。关于光线a、b、c的波长关系,下列推断正确的是()A.λa>λb>λc B.λa<λb<λcC.λa=λb<λc D.λa=λc>λb解析依据Ekm=hν-W0=eUc可知,遏止电压越大则入射光的频率越大,a光、c光的遏止电压相等,所以a光、c光的频率相等,则a、c光的波长相等;因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,则a光的波长大于b光的波长,故D正确,A、B、C错误。答案D实力提升1.如图所示,当开关K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照耀阴极P,发觉电流表读数不为零。合上开关,调整滑动变阻器,发觉当电压表读数小于0.6V时,电流表读数仍不为零。当电压表读数大于或等于0.6V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为()A.1.9eV B.0.6eV C.2.5eV D.3.1eV解析由题意知光电子的最大初动能为12mvmax2=eU0=0.6eV,所以依据光电效应方程12mvmax2=hν-W0可得W0=hν-12m答案A2.(多选)美国物理学家密立根利用图甲所示的电路探讨金属的遏止电压U0与入射光频率ν的关系,描绘出图乙中的图像,由此算出普朗克常量h,电子电荷量的肯定值用e表示,下列说法正确的是()A.入射光的频率增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向M端移动B.增大入射光的强度,光电子的最大初动能也增大C.由U0-ν图像可知,这种金属的极限频率为ν0D.由U0-ν图像可得普朗克常量的表达式为h=U解析入射光的频率增大,光电子的最大初动能增大,则遏止电压增大,测遏止电压时,应使滑动变阻器的滑片P向N端移动,故A错误;依据光电效应方程Ek=hν-W0知,光电子的最大初动能与入射光的强度无关,故B错误;依据Ek=hν-W0=eU0,解得U0=hνe-hν0e,图线的斜率k=he答案CD3.若一个光子的能量等于一个电子的静止能量,已知静止电子的能量为m0c2,其中m0为电子质量,c为光速,试问该光子的动量和波长是多少?(电子的质量取9.11×10-31kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)解析一