(2023-2023)【重點資料】高中物理-課時提升作業(yè)十四-第四章-4.2-光電效應(yīng)與光的量子說-教科版選修3-5必

1、課時提升作業(yè) 十四 量子概念的誕生 光電效應(yīng)與光的量子說(30分鐘50分)一、選擇題(本大題共5小題,每題6分,共30分)1.(多項選擇)光電效應(yīng)實驗中,以下表述正確的是()A.光照時間越長光電流越大B.入射光足夠強就可以有光電流C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子【解析】選C、D。要產(chǎn)生光電效應(yīng),入射光的頻率必須大于最小頻率,即極限頻率,當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時,不管光的強度多大都不會產(chǎn)生光電效應(yīng),與光照時間無關(guān),故D正確,A、B錯誤;對同一種金屬,入射光的頻率越大,光電子的最大初動能越大,需要的遏止電壓越大,C正確。2.(多項選擇)如下圖,N為鎢板,M

2、為金屬網(wǎng),它們分別與電池兩極相連,各電池的電動勢E和極性已在圖中標出,鎢的逸出功為4.5eV,現(xiàn)分別用能量不同的光子照射鎢板(各光子的能量也已在圖上標出),那么以下圖中電子能到達金屬網(wǎng)的是()【解析】選B、C。由3eVa,故nbna,由sinC=可知,a光的臨界角較大,B正確;由=可知,b)的光照射陰極K時,電路中一定有光電流B.換用波長為2(2可知,1,故換用波長為1的光照射時,光電管有可能不發(fā)生光電效應(yīng),A錯誤;又由2,故用波長為2的光照射時,光電管一定發(fā)生光電效應(yīng),電路中一定有光電流,B正確;在電路沒到達光電流之前,增大電源的路端電壓,電路中的光電流增大,將電路中電源極性反接,電源路端電

3、壓小于遏止電壓時,電路中就有光電流,故C錯誤,D正確。二、非選擇題(本大題共2小題,共20分)6.(10分)在綠色植物的光合作用中,每放出一個氧分子要吸收8個波長為6.6810-7m的光子,同時每放出1mol氧氣,植物儲存469kJ的能量。求綠色植物能量的轉(zhuǎn)化效率(普朗克常數(shù)h=6.6310-34Js)?！窘馕觥糠懦?mol氧氣要吸收的能量為:E=8NAh=86.010236.6310-34J=1.43106J那么能量轉(zhuǎn)化效率為:=100%=100%=33%。答案:33%7.(10分)如下圖,陰極K用極限波長是0=0.66m的金屬銫制成,用波長=0.50m的綠光照射陰極K,調(diào)整兩個極板電壓。當(dāng)

4、A板電壓比陰極高出2.5V時,光電流到達飽和,電流表G的示數(shù)為0.64A。求:(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大初動能。(2)假設(shè)把入射到陰極的綠光的光強增大到原來的二倍,求每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子到達A極的最大動能。(3)G中電流為零的條件即遏止電壓UAK?！窘馕觥款}目中的光電流到達飽和是指光電流到達最大值.因為光電流未到達最大值之前,其值大小不僅與入射光強度有關(guān),還跟光電管兩極的電壓有關(guān),只有在光電流到達最大值以后才和入射光的強度成正比。(1)光電流到達飽和時,陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A,所以陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù):n=個=4.01012個。根據(jù)光電效應(yīng)方程:Ek=h-W,W=,代入可求得Ek=9.610-20J。(2)假設(shè)入射光的頻率不變,光的強度加倍,那么陰極每秒發(fā)射的光電子數(shù)也加倍,即n=2n=8.01012個。根據(jù)Ek=h-W可知,光電子的最大初動能不變,由于A、K之間電勢差是2.5V,所以光電子到達A極時的最大動能為:Ek=Ek+eU=4.9610-19J(3)光電子的最大初動能Ek=9.610-20J=0.6eV。假設(shè)使G中電流為零,光電子到達A極時克服電場力做功至少為W=eU=Ek,解