第2章第二節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練

1、知能優(yōu)化訓(xùn)練 同步測(cè)控 1. （單選）（2010年高考上海卷）根據(jù)愛(ài)因斯坦光子說(shuō)，光子能量&等于（h為普朗克常量，c、入為真空中的光速和波長(zhǎng)）（）c-.XA . hXB. h-XchC. h XD.X解析：選A.由愛(ài)因斯坦光子說(shuō)知，光子的能量E= h v,而c= v .故 E= hC, A項(xiàng)正確.X2. （單選）（2010年高考四川理綜卷）用波長(zhǎng)為2.0X 10_7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4.7 X 10_ 19j.由此可知，鎢的極限頻率是（普朗克常量h =3486.63X 10 J s,光速c= 3.0X 10 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字 ）（）1414A .

2、5.5X 1014HzB . 7.9X 1014Hz1415C. 9.8 X 10 HzD. 1.2X 10 Hz解析：選B.由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hc = Ekm W和 W = h v知v = Ekm =XX h147.9X 10 Hz選項(xiàng)B正確.3. （單選）（2011年黃岡調(diào)研）用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率 v變化的Ek v圖象.已知鎢的逸出功是 3.28eV，鋅的逸出功是3.24 eV,若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek v坐標(biāo)圖中，用實(shí)線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過(guò)程的圖是如圖2 2 3所示中的（）解析：選B.圖象斜率

3、代表普朗克常量h，因此兩條線應(yīng)平行；橫截距代表了極限頻率v,v=晉，因此鎢的v大些.h4. （單選）（2010年高考浙江理綜卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同 實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖2 2 4所B. 乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C. 乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D .甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析：選B.由圖象知甲光、乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等，且小于丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓， 所以甲光和乙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能相等且小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek = hv W。知甲光

4、和乙光的頻率相等，且小于丙光的頻率，故A錯(cuò)誤、B正確；而截止頻率是由金屬?zèng)Q定的與入射光無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤.5. （2011年高考新課標(biāo)全國(guó)卷）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中， 某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為4該金屬的逸出功為 .若用波長(zhǎng)為X X的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為.已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.解析：由光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能Ek = hv Wo,其中金屬的逸出功 Wo=hv,又由c=入知Wo=竽，用波長(zhǎng)為入的單色光照射時(shí)，其 Ek =竽一竽=he行X又因?yàn)閑Uo= Ek, 所以遏止電壓 Uo =e e XX答案:heXXhe X Xe XX * i果時(shí)訓(xùn)緣 N

5、個(gè)頻率為v的光子打、單項(xiàng)選擇題i硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能若有 在光電池極板上，這些光子的總能量為（h為普朗克常量）（）1A . h vB.qNh vC. NhvD. 2Nhv解析：選C.據(jù)光子說(shuō)可知，光子能量與頻率有關(guān)，一個(gè)光子能量為=hh為普朗克常量）,N個(gè)光子的能量為 Nhv,所以選項(xiàng)C正確.2關(guān)于光子和光電子，以下說(shuō)法正確的是（）A 光子就是光電子B .光電子是金屬中電子吸收光子后飛離金屬表面產(chǎn)生的C.真空中光子和光電子速度都是cD 光子和光電子都帶負(fù)電解析：選B.光電子是金屬中電子吸收光子后飛離金屬表面產(chǎn)生的，所以光電子帶負(fù)電， 而光子不帶電，所以選項(xiàng) A、D錯(cuò)誤

6、，B正確.光電子屬于電子，所以其速度不等于光速, 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.圖 2 2 53.如圖2 2 5，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，用光子能量為 2.5 eV的一束光照射陰極 P,發(fā)現(xiàn) 電流表讀數(shù)不為零合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于o.6o V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于o.6o V時(shí)，電流表讀數(shù)為零.由此可知陰極材料的逸出功為（）A. 1.9 eVB. 0.6 eVC. 2.5 eVD. 3.1 eV1解析：選A.設(shè)光子能量為2.5 eV照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為2mv2，陰極材料的逸出功為Wo,據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：h v= mv2 + Wo題圖中光電管上加的是反向電壓

7、，據(jù)題意，當(dāng)反向電壓達(dá)到 U = 0.60 V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也不能達(dá)到陽(yáng)極，因此eU= *mv2由可得 W0= hv eU = 2.5 eV 0.6 eV = 1.9 eV，選項(xiàng) A 正確.4 關(guān)于光電效應(yīng)，以下說(shuō)法正確的是（）A .金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比B 光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C.用不可見光照射金屬，一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大D 對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)極限波長(zhǎng)，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn) 生光電效應(yīng)解析：選D.金屬電子的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比，B錯(cuò)；不可見光

8、包括能量大的紫外線、X射線、丫射線，也包括能量比較小的紅外線、無(wú)線電波，C錯(cuò)；金屬逸出功的存在，決定了入射光的波長(zhǎng)必須小于極限波長(zhǎng)才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，D對(duì).5.關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法中不 .正確的是（）A .當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電 子的最大初動(dòng)能越大B .當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的強(qiáng)度越大，產(chǎn)生的光電 子數(shù)越多C.同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則逸出功大的金屬產(chǎn)生的光 電子的最大初動(dòng)能也越大D .對(duì)某金屬，入射光波長(zhǎng)必須小于某一極限波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：選C根據(jù)公式Ekm = hv Wo可知

9、，入射光的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初 動(dòng)能越大，所以選項(xiàng) A正確，入射光的強(qiáng)度越大，產(chǎn)生光電子數(shù)越多，所以選項(xiàng)B正確，若hv定，Wo越大，則最大初動(dòng)能越小，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤.若h vWo,則不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以選項(xiàng) D正確.6關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A .極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B .只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D .入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析：選A.金屬材料的逸出功與其極限頻率相對(duì)應(yīng)，即Wo= hv.顯然v越大，Wo越大，故A對(duì).只有當(dāng)入射光的頻

10、率大于某種金屬的極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò).由1光電效應(yīng)方程1mv2= hv Wo可知，從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率 或光子的能量hv有關(guān)，而某種金屬的逸出功是確定的，與光電子的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān)，故C錯(cuò).發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的光強(qiáng)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)，只要入射光的光強(qiáng)一定，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就一定，故D錯(cuò).二、雙項(xiàng)選擇題7.光子說(shuō)對(duì)光的解釋是（）A .光是不連續(xù)的、一份一份的B .光子的能量和它的頻率成正比C.光子的能量跟它的速度的平方成正比D .光子是具有一定質(zhì)量和體積的物質(zhì)微粒 解析：選AB.本題考查對(duì)光子說(shuō)的理解.&用兩束頻率相同、

11、強(qiáng)度不同的紫外線分別照射兩種不同金屬的表面，均能產(chǎn)生光電 效應(yīng)，那么（）A .兩束光的光子能量相同B .兩種情況下逸出的光電子個(gè)數(shù)相同C.兩種情況下逸出的光電子的最大初動(dòng)能相同D .兩種情況下逸出的光電子的最大初動(dòng)能不同解析：選AD.由=hv知，光子的能量只與頻率有關(guān)，故A正確；兩束光的強(qiáng)度不同，單位時(shí)間內(nèi)照到金屬上的光子個(gè)數(shù)不同，兩種情況下逸出的光電子個(gè)數(shù)不同，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由于兩種金屬不同，其逸出功不同，由光電效應(yīng)方程知，D選項(xiàng)正確.9 某種金屬在單色光照射下發(fā)出光電子，這光電子的最大初動(dòng)能()A 隨照射光強(qiáng)度的增大而增大B .隨照射光頻率的增大而增大C.隨照射光波長(zhǎng)的增大而增大D 與照射

12、光的照射時(shí)間無(wú)關(guān)解析：選BD.根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律 “光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大 ”，“入射光照到金屬上時(shí)， 光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的， 一般不 超過(guò)109 S”，又不同色光的頻率與波長(zhǎng)成反比，可知選項(xiàng)B、D正確.10. 對(duì)光電效應(yīng)的解釋正確的是()A 金屬內(nèi)的每個(gè)電子要吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的能量足夠大時(shí)，就能 逸出金屬B. 如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小 功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)C. 發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大D. 由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同

13、金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低 頻率也不同解析：選BD.按照愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，光子的能量是由光的頻率決定的，與光強(qiáng)無(wú)關(guān).入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大.但要使電子離開金屬， 須使電子具有足夠的動(dòng)能，而電子增加的動(dòng)能只能來(lái)源于照射光的光子能量，但電子只能吸收一個(gè)光子，不能吸收多個(gè)光子.因此只要光的頻率低，即使照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，也不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng).電子從金屬中逸出時(shí)，只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所做的功最小，這個(gè)功稱為逸出功，不同金屬的逸出功不同，故上述選項(xiàng)正確的有B、D.三、非選擇題11. 某金屬用頻率為v的光照射時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能是用頻率為v的光照射產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能的2倍，則這種金屬的逸出功Wo=.解析：由光電效應(yīng)方程 Ek= h v Wo得，Eki = hv Wo ，Ek2= hv Wo ，Eki = 2Ek2 ，聯(lián)立解得 W= 2hv hv. 答案：2h v hv12. 鋁的逸出功是4.2 eV，現(xiàn)在用波長(zhǎng)200 nm的光照射鋁的表面.求：(1)光電子的最 大初動(dòng)能；(2)遏止電壓；(3)鋁的截止頻率.解析：(1)根據(jù)光電效應(yīng)方程 Ek = h v Wo348he6 63x 10 x 3.0X 101919可得：Ek=