高中物理選修三6.1光電效應(yīng)及其解釋練習5（含答案）

魯科版（2019）高中物理（選擇）必修第三冊6.1光電效應(yīng)及其解釋同步練習一、多選題1．對某種金屬的光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系圖象如圖所示．則由圖象可知A．當入射光的頻率為時，有光電子逸出B．入射光的光照強度增大時，遏止電壓增大C．若已知電子電量e，就可以求出普朗克常量hD．入射光的頻率為2v0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hv0二、單選題2．圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出多種不同頻率的光，用輻射出的光照射圖乙中光電管的陰極K，陰極K的材料為鎢，鎢的逸出功是4.54eV。則下列說法正確的是（）A．能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)的光有4種B．若將滑動變阻器的滑片右移，電路中的光電流一定增大C．若將電正、負極反接，電流表示數(shù)一定為0D．逸出的光電子的最大初動能為8.21eV3．為防范新冠病毒的蔓延，額溫槍成為重要的防疫裝備。有一種紅外測溫儀的原理是：任何物體在高于絕對零度（273℃）以上時都會向外發(fā)出紅外線，額溫槍通過紅外線照射到溫度傳感器，發(fā)生光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，計算出溫度數(shù)據(jù)。已知人體溫正常時能輻射波長為10μm的紅外光，如圖甲所示，用該紅外光照射光電管的陰極K時，電路中有光電流產(chǎn)生，得到的電流隨電壓變化圖像如圖乙所示，已知，，則下列說法錯誤的是（）A．將圖甲的電反接，可能不會產(chǎn)生電信號B．由圖乙數(shù)據(jù)可知該光電管的陰極金屬逸出功約為0.01eVC．波長10μm的紅外光在真空中的頻率為D．若人體溫度升高，則輻射紅外線的強度增強，光電管轉(zhuǎn)換成的光電流增大三、解答題4．某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.0×10－19J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功.(1)求這種單色光的頻率；(2)在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達陽極時的動能有多大？5．如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管．用波長λ＝0.50μm的綠光照射陰極K，實驗測得流過G表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h＝6.63×10﹣34J?s．結(jié)合圖象，求：（以下所求結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)；（2）光電子飛出陰極K時的最大動能為多少焦耳；（3）該陰極材料的極限頻率．6．用金屬鈉作陰極的光電管，如圖所示連入電路，已知能使電路中有光電流的最大波長為λ0，若用波長為λ(λ＜λ0)的紫外線照射陰極，求：(已知電子質(zhì)量為m，電量為e，普朗克常量為h，光速為c.)(1)陰極所釋放光電子的最大初動能為多少?(2)要使光電管中的光電流為0，滑片C應(yīng)向左移還是向右移？當O、C間的電壓U1為多大時，電流表中的電流為零？7．如圖所示,當雙刀雙擲開關(guān)空置時,若用一平行單色光照射光電管陰極K,發(fā)生了光電效應(yīng),現(xiàn)將雙刀雙擲電鍵撥向bb′,用同樣的光照射光電管,并使變阻器的片P自左向右移動,當電壓表示數(shù)為3.1V時,電路中的電流恰為零,若將電鍵撥向aa′并移動變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)變?yōu)?.5V,求電子到達A極的最大動能．四、填空題8．用頻率均為但強度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，__________（選填“甲”或“乙”）光的強度大。已知普朗克常量為，被照射金屬的逸出功為，電子電量為，則遏止電壓為__________。參考答案試題解析1．CD【解析】A.由圖可知，只有當入射光的頻率大于或等于極限頻率v0時，才會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．故A錯誤．B.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得遏止電壓與入射光的強度無關(guān)．故B錯誤．C.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hvW0和eUC=EKm得，，知圖線的斜率等于，從圖象上可以得出斜率的大小，已知電子電量，可以求出普朗克常量，故C正確；D.當遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．若入射光的頻率為2v0時，根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hvW0=hv0．即入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0，故D正確．2．D【解析】A．氫原子從4→1、3→1、2→1輻射的光子的能量都大于鎢的逸出功，都能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)，因此大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時輻射的光子中能使鎢發(fā)生光電效應(yīng)的有3種，A錯誤；B．將滑動變阻器的滑片右移，光電管兩端的電壓增大，但之前光電流是否達到飽和并不清楚，因此光電管兩端的電壓增大，光電流不一定增大，B錯誤；C．將電正、負極反接，所加電壓阻礙光電子向陽極運動，但若eU＜Ekm則仍有一定數(shù)量的光電子到達陽極形成光電流，C錯誤；D．逸出的光電子的最大初動能為Ekm=hvW0=0.85ev（13.6eV）4.54eV=8.21eVD正確。故選D。3．B【解析】A．根據(jù)圖乙可知，遏止電壓為0.02V，如果反接，但電電壓大于0.02V，則不會產(chǎn)生電信號，故A正確；BC．波長10μm的紅外光在真空中的頻率為根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hνW0和Ek=eUc得到故B錯誤，C正確；D．若人體溫度升高，則輻射紅外線的強度增強，光電管轉(zhuǎn)換成的光電流增大，故D正確。本題選錯誤的，故選B。4．(1)6.0×1014Hz(2)4.8×10－18J【解析】試題分析：根據(jù)求出單色光的頻率，根據(jù)動能定理求出光電子到達陽極時的動能大?。?）該單色光的頻率即為光電管陰極金屬的極限頻率.該單色光光子能量，所以.（2）到達陽極時電子的動能即為加速電壓所做的功.5．（1）4.0×1012個；（2）9.6×10﹣20J；（3）4.6×1014Hz【解析】解：(1)每秒發(fā)射光電子個數(shù)：個(2)光電子飛出陰極K時的最大動能：(3)由光電方程可得：代入數(shù)據(jù)可得極限頻率：6．（1）；（2）滑片C應(yīng)向左移；．【解析】（1）逸出功：

由愛因斯坦光電效應(yīng)方程EK=hγW0

則光電子最大初動能EK=hγW0=；

（2）①向左移動，且到O點左側(cè)；

使得eU1≥mvm2時，就不能形成光電流了，即7．7.6eV【解析】雙刀雙擲電鍵撥向bb′時，該裝置所加的電壓為反向電壓，當電壓表