光电效应规律和光电效应方程

光电效应规律和光电效应方程 (时间：90 分钟，满分：100 分) 一、选择题(本题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正 确．全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得0 分．) 1．下列关于光电效应实验结论的说法正确的是() A．对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应 B．对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应 C．对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大 D．对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比 2．在光电效应实验中，用频率为ν 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是() A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于 ν 的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于 ν 的光照射，光电子的最大初动能变大 3．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电 器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时() A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电 C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电 4．关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是() A．金属的逸出功与入射光的频率成正比 B．饱和光电流与入射光强度有关 C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大 D．光电效应几乎是瞬时发生的 5． 硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能． 若有 N 个频率为 ν 的光子打在光电池极板上， 这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)() 1 A．hνB. NhνC．NhνD． 2Nhν 2 6．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可 取的是() A．改用红光照射 C．增大光电管上的加速电压 B．增大绿光的强度 D．改用紫光照射 7．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入 射光的() A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目 8．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两 个过程，下列四个物理量中，一定不同的是() A．单位时间内逸出的光电子数 C．饱和光电流 B．反向截止电压 D．光电子的最大初动能 9．研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极 K)， 钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流． 下列光电流 I 与 A、K 之间的电压 UAK的关系 图象中，正确的是() 10．如图为光电管的工作原理图．当用绿光照射光电管阴极K 时，可以发生光 电效应，电路中有光电流．则以下说法中正确的是() A．增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大 B．增大绿光照射强度，电路中的光电流可能会增大 C．改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K 时，电路中一定有光电流 D．改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K 时，电路中一定有光电流 11．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能 Ek随入射 光频率 ν 变化的 Ek-ν 图象，已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是 3.24 eV，若将二者的图线画在同一个 Ek-ν 坐标图中，用实线表示钨、虚线表示锌， 则正确反映这一过程的图是() 12．如图为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P 位于 AB 上某点，用光照射光电管阴极K，电流表无 偏转，要使电流表指针偏转，可采取的措施有() A．加大照射光强度 C．将 P 向 B 滑动 题号 答案 123456789101112 二、非选择题(本题共 4 小题，共40 分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只 写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．) 13．(8 分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为 λ0，该金属的逸出功为________．若用 波长为 λ(λλ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克 常量分别为 e、c 和 h. 14．(10 分)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗 克常量 h＝6.63×10－34 B．换用波长短的光照射 D．将电源正负极对调 J·s. (1)图甲中电极 A 为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)； (2)实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，则铷的截止频率 νc＝________Hz，逸出 功 W0＝________J； (3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生 的光电子的最大初动能Ek＝____J. 3 15．(10 分)分别用波长为 λ 和 λ 的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以 h 4 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大？ 16.(12 分)如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长λ0＝5.0×107m 的 钠制成．用波长 λ＝3.0×107m 的紫外线照射阴极，光电管阳极 A 和阴极 K 之间的 电势差 U＝2.1 V，饱和光电流的值(当阴极 K 发射的电子全部到达阳极A 时，电路中 的电流达到最大值，称为饱和光电流)I＝0.56 μA.(h＝6.63×10 (1)求每秒钟内由 K 极发射的光电子数目； (2)求电子到达 A 极时的最大动能． －34 － － J·s) 参考答案与解析 1． 【解析】选 A.发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时 间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故 A 正确，B 错误．根据光电效应方程 Ek＝hν －W0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故 C 错误．根据光电效应方程 Ek＝hν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D 错 误． 2． 【解析】选 AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故 选项 A 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B 错误；用频率为 ν 的 光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电 1 效应，选项C 错误；根据hν－W0＝ mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D 正 2 确． 3． 【解析】选 B.弧光灯照射锌板发生光电效应，锌板上有电子逸出，锌板带正电，验电器指针也带正 电，故 B 正确． 4． 【解析】选 BD.金属的逸出功取决于金属本身，故A 错误；逸出的光电子数与入射光的强度有关，即 饱和光电流与入射光的强度有关，故B 正确；由光电效应方程 Ek＝hν－W0可知，入射光的频率越大，光电 子