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4.2光電效應(yīng)一:學(xué)問(wèn)精講歸納考點(diǎn)一、光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律1.光電效應(yīng):照耀到金屬表面的光,能使金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象.2.光電子:光電效應(yīng)中放射出來(lái)的電子.3光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律(1)存在截止頻率:當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不(填“能”或“不”)發(fā)生光電效應(yīng).(2)存在飽和電流:在光的頻率不變的狀況下,入射光越強(qiáng),飽和電流越大.(3)存在遏止電壓:使光電流減小到0的反向電壓Uc,且滿意eq\f(1,2)mevc2=eUc.(4)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性:光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的.考點(diǎn)二、愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論光子:光本身就是由一個(gè)個(gè)不行分割的能量子組成的,頻率為ν的光的能量子為hν,其中h為普朗克常量.這些能量子后來(lái)稱為光子.2.逸出功:使電子脫離某種金屬,外界對(duì)它做功的最小值,用W0表示.不同種類的金屬,其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”).3.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0.(2)物理意義:金屬中電子吸取一個(gè)光子獲得的能量是hν,在這些能量中,一部分大小為W0的能量被電子用來(lái)脫離金屬,剩下的是逸出后電子的初動(dòng)能Ek.(3)Uc與ν、W0的關(guān)系①表達(dá)式:Uc=eq\f(h,e)ν-eq\f(W0,e).②圖像:Uc-ν圖像是一條斜率為eq\f(h,e)的直線.技巧歸納一:光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用(1)能否發(fā)生光電效應(yīng),不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率.(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見(jiàn)光,也包括不行見(jiàn)光.(3)逸出功的大小由金屬本身確定,與入射光無(wú)關(guān).(4)光電子不是光子,而是電子.2.兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)光強(qiáng)大→光子數(shù)目多→放射光電子多→光電流大;(2)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大.3.三個(gè)關(guān)系式(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程:Ek=hν-W0.(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系:Ek=eUc.(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系W0=hνc.技巧歸納二:光電效應(yīng)圖象四類圖象圖象名稱圖線形態(tài)由圖線干脆(間接)得到的物理量最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率:圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc②逸出功:圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的值的確定值W0=|-E|=E③普朗克常量:圖線的斜率k=h顏色相同、強(qiáng)度不同的光,光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc:圖線與橫軸的交點(diǎn)②飽和光電流Im:光電流的最大值③最大初動(dòng)能:Ek=eUc顏色不同時(shí),光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動(dòng)能Ek1=eUc1,Ek2=eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①極限頻率νc:圖線與橫軸的交點(diǎn)②遏止電壓Uc:隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h:等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積,即h=ke.(注:此時(shí)兩極之間接反向電壓)二:考點(diǎn)題型歸納題型一:光電效應(yīng)的規(guī)律1.(2024秋·高二單元測(cè)試)光電效應(yīng)試驗(yàn)的裝置如圖所示,現(xiàn)用發(fā)出紫外線的弧光燈照耀鋅板,驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度。下列推斷正確的是()A.鋅板帶正電,驗(yàn)電器帶負(fù)電B.將帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,驗(yàn)電器指針偏角變大C.使驗(yàn)電器指針回到零,改用強(qiáng)度更大的弧光燈照耀鋅板,驗(yàn)電器指針偏角變大D.使驗(yàn)電器指針回到零,改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照耀鋅板,驗(yàn)電器指針偏角變大2.(2024春·湖南益陽(yáng)·高二校聯(lián)考期末)探討光電效應(yīng)的電路圖如圖1所示。某同學(xué)利用該裝置在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流I與A、K兩極之間的電壓的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖2所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性B.甲光與乙光的頻率不相同C.丙光照耀時(shí)金屬的逸出功大于甲光照耀時(shí)金屬的逸出功D.丙光的波長(zhǎng)小于乙光的波長(zhǎng)3.(2024春·四川自貢·高二統(tǒng)考期末)關(guān)于光電效應(yīng),下列表述正確的是()A.光照時(shí)間越長(zhǎng),光電流越大 B.不同的金屬逸出功都是一樣的C.入射光足夠強(qiáng),就可以有光電流 D.入射光頻率大于極限頻率時(shí)就能產(chǎn)生光電子題型二:愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)理論4.(2024春·遼寧·高二校聯(lián)考期中)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,分別用頻率為,的單色光a、b照耀到同種金屬上,測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為和、光電子的最大初動(dòng)能分別為和。為普朗克常量。下列說(shuō)法正確的是()A.若,則確定有 B.若,則確定有C.若,則確定有 D.若,則確定有5.(2024春·河北邯鄲·高二涉縣其次中學(xué)校聯(lián)考期中)某探究小組的同學(xué)在探討光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí),利用a、b、c三束單色光照耀同一光電管時(shí)所得到的光電流I與光電管兩端所加電壓U的關(guān)系如圖所示。已知a、c兩條圖線與橫軸的交點(diǎn)重合,下列說(shuō)法正確的是()A.b照耀光電管時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能最大B.a(chǎn)光頻率比c光大C.增大c光的光照強(qiáng)度,逸出光電子的最大初動(dòng)能增大D.若b光照耀某金屬發(fā)生光電效應(yīng),a光照耀該金屬也確定發(fā)生光電效應(yīng)6.(2024春·重慶沙坪壩·高二重慶南開(kāi)中學(xué)??计谥校┨接懝怆娦?yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)電路如圖所示,A,K為光電管的兩個(gè)電極,電壓表V、電流計(jì)G均為志向電表.已知該光電管陰極K的極限頻率為,元電荷電量為e,普朗克常量為h,起先時(shí)滑片P、P′上下對(duì)齊.現(xiàn)用頻率為的光照耀陰極K,能發(fā)生光電效應(yīng),則()A.該光電管陰極材料的逸出功為B.若加在光電管兩端的正向電壓為,則到達(dá)陽(yáng)極A的光電子的最大動(dòng)能為C.若將滑片P向右滑動(dòng),則電流計(jì)G的示數(shù)確定會(huì)不斷增大D.若將滑片P′向右滑動(dòng),則當(dāng)滑片P、P′間的電壓時(shí),電流計(jì)G的示數(shù)恰好為0題型三:光電效應(yīng)的函數(shù)圖像問(wèn)題7.(2024春·廣東江門·高二江門市培英高級(jí)中學(xué)??计谥校┯萌鐖D甲所示的裝置探討光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開(kāi)關(guān)S,用頻率為的光照耀光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)間電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖象,圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為,下列說(shuō)法中正確的是()A.普朗克常量為B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S后,電流表G的示數(shù)不為零C.僅增加照耀光的強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能將增大D.保持照耀光強(qiáng)度不變,僅提高照耀光頻率,電流表G的示數(shù)保持不變8.(2024春·貴州貴陽(yáng)·高二統(tǒng)考期末)在某次光電效應(yīng)試驗(yàn)中,測(cè)得遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系圖線如圖所示,已知光電子的電荷量為,則下列說(shuō)法正確的是()A.普朗克常量B.普朗克常量C.入射光的頻率為時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為D.入射光的頻率為時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為9.(2024春·江西九江·高二校聯(lián)考期末)圖甲為探討某金屬材料的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系的電路圖。用不同頻率的光分別照耀甲圖中同一光電管的陰極K,調(diào)整滑片P測(cè)出遏止電壓,并描繪Uc-關(guān)系圖如圖乙所示。已知三種光的頻率分別設(shè)為、、,光子的能量分別為1.8eV、2.4eV、3.0eV,測(cè)得遏止電壓分別為、、(圖乙中未知)。則下列說(shuō)法正確的是()A.普朗克常量可表達(dá)為B.圖乙中頻率為的光對(duì)應(yīng)的遏止電壓C.該陰極K金屬材料的逸出功為2.6eVD.將電源的正負(fù)極對(duì)換,仍用頻率為的光照耀陰極K時(shí),將滑片P向右滑動(dòng)一些,電流表示數(shù)變大題型四:不同的色光照耀是否能發(fā)生光電效應(yīng)10.(2024春·河北邯鄲·高二邯鄲一中??计谥校┖掌澰谔接戨姶挪ǖ脑囼?yàn)中偶然發(fā)覺(jué)了光電效應(yīng)現(xiàn)象,這一現(xiàn)象引起很多科學(xué)家關(guān)注并進(jìn)行了探討。如圖甲是探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)裝置圖,用波長(zhǎng)580的黃光照耀時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)在用某種顏色的光照耀陰極K,試驗(yàn)測(cè)得電流I與電勢(shì)差滿意圖乙所示規(guī)律,已知普朗克常量,電子的電荷量約為,關(guān)于該試驗(yàn)說(shuō)法正確的是()A.光電子的最大初動(dòng)能為0.64B.入射光波長(zhǎng)大于580C.每秒鐘陰極逸出的光電子數(shù)約為個(gè)D.滑動(dòng)變阻器滑片從圖示位置向右滑動(dòng),電流計(jì)示數(shù)確定增大11.(2024春·遼寧·高二校聯(lián)考階段練習(xí))探討光電效應(yīng)的電路圖如圖所示。某同學(xué)利用該裝置在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流與、兩極之間的電壓的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光),如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.用強(qiáng)度相同的甲、丙光照耀該光電管,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等B.對(duì)于不同種金屬,若照耀光頻率不變,則逸出光電子的最大初動(dòng)能與金屬的逸出功呈線性關(guān)系C.甲光照耀光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能確定小于丙光照耀光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能D.單位時(shí)間內(nèi)甲光照耀光電管發(fā)出光電子比乙光的少12.(2024春·河南·高二校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示是探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置,其中陰極K接到ab的正中間固定不動(dòng):①用頻率為的光照耀光電管,此時(shí)電流表中有電流,調(diào)整滑動(dòng)變阻器使電流表示數(shù)恰好為零,此時(shí)電壓表示數(shù)為;②用頻率為的光照耀光電管,此時(shí)電流表中有電流,調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片使電流表示數(shù)恰好為零,此時(shí)電壓表示數(shù)為。則()A.對(duì)狀況①,滑片P向右滑動(dòng),電流表示數(shù)可減小為零B.對(duì)狀況②,滑片P向左滑動(dòng),電流表示數(shù)增大C.電壓表示數(shù)D.若已知電子電荷量為e,由①②可求得普朗克常量題型五:飽和光電流13.(2024秋·高二單元測(cè)試)如圖所示是光電效應(yīng)試驗(yàn)的原理圖。當(dāng)頻率為的可見(jiàn)光照耀到陰極K上時(shí),靈敏電流計(jì)中有電流通過(guò),則下列正確的是()A.若換一束波長(zhǎng)大一點(diǎn)的光照耀,靈敏電流計(jì)確定沒(méi)有電流通過(guò)B.若換一束波長(zhǎng)小一點(diǎn)的光照耀,靈敏電流計(jì)確定有電流通過(guò)C.將滑動(dòng)觸頭P漸漸由A端移向B端時(shí),靈敏電流計(jì)示數(shù)變大D.調(diào)換電源兩極,將滑動(dòng)觸頭P漸漸由A端移向B端,靈敏電流計(jì)示數(shù)變大14.(2024春·廣東揭陽(yáng)·高二統(tǒng)考期末)如圖所示,用一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)的試驗(yàn),當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí),有光電流產(chǎn)生,下列說(shuō)法正確的是()A.截止電壓的大小與入射光的頻率無(wú)關(guān),僅與入射光的光強(qiáng)有關(guān)B.入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大,飽和光電流變大C.保持入射光的光強(qiáng)不變,不斷減小入射光的頻率,始終有光電流產(chǎn)生D.保持入射光的頻率不變,入射光的光強(qiáng)變大,飽和光電流變大15.(2024春·山東菏澤·高二期末)某試驗(yàn)小組的同學(xué)為了探討光電效應(yīng)現(xiàn)象,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,現(xiàn)用強(qiáng)度確定的某種色光照耀K板,反復(fù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭,記錄多組電壓表(電壓表的0刻度在表盤的正中心位置)以及電流表的示數(shù),將得到的數(shù)據(jù)描繪在圖中,得到的圖像如圖乙所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.欲測(cè)量飽和光電流大小應(yīng)使滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)B.K板的逸出功為0.6eVC.光電子的最大初動(dòng)能為0.6eVD.假如僅增加光的強(qiáng)度,則圖像與橫軸的交點(diǎn)向左移動(dòng)題型六:額止電壓16.(2024春·四川廣元·高二廣元中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖甲,在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,某同學(xué)用相同頻率但光照強(qiáng)度不同的單色光,分別照耀陰極材料為鋅和銅的兩個(gè)不同的光電管,結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)。圖乙為其中一個(gè)光電管的遏止電壓隨射入光頻率變更的函數(shù)關(guān)系圖像。對(duì)于這兩個(gè)光電管,下列推斷正確的是()A.因?yàn)槭窍嗤l率的光,所以兩次試驗(yàn)中遏制電壓相同B.甲圖中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),不會(huì)產(chǎn)生光電流C.兩個(gè)光電管的圖像的斜率相同D.甲圖中開(kāi)關(guān)閉合時(shí),將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),可能出現(xiàn)飽和電流17.(2024秋·新疆哈密·高二??计谀┠惩瑢W(xué)在探討某金屬的光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí),發(fā)覺(jué)該金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系如圖所示。若圖線在橫、縱坐標(biāo)軸上的截距分別為和,已知電子所帶電荷量為,由圖線可以得到()A.該金屬的逸出功為零B.普朗克常量為,單位為·C.當(dāng)入射光的頻率為時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能為D.當(dāng)入射光的頻率為時(shí),遏止電壓為18.(2024春·山東威海·高二期末)某同學(xué)用如圖甲所示電路探討光電效應(yīng)中截止電壓與入射光頻率的關(guān)系,圖像如圖乙所示。電子的電量為e,下列說(shuō)法正確的是()A.普朗克常量B.該金屬的逸出功為C.入射光頻率越高,金屬的極限頻率越高D.入射光的頻率為,電壓表示數(shù)為時(shí),增加入射光的強(qiáng)度,則電流表有示數(shù)三:課堂過(guò)關(guān)精練一、單選題19.(2024春·湖北十堰·高二鄖西縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,小明用同一光電管在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓的關(guān)系曲線甲、乙、丙,如圖所示,下面分析正確的是()
A.甲光的頻率比乙的大 B.乙光的頻率比丙的大C.甲光的頻率比丙的大 D.三種光的頻率相等20.(2024春·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí))圖甲是探討光電效應(yīng)的電路圖,圖乙是用a、b、c光照耀光電管得到的圖線。下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)光的頻率大于c光的頻率B.b光的波長(zhǎng)大于c光的波長(zhǎng)C.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為零D.若光照強(qiáng)度相同,A、K間的正向電壓確定,b光照耀時(shí)飽和電流最小21.(2024春·重慶沙坪壩·高二重慶一中??计谥校┤鐖D甲是探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)裝置圖,用綠光照耀陰極K,試驗(yàn)測(cè)得電流I與電勢(shì)差滿意圖乙所示規(guī)律,電子的電荷量約為,關(guān)于該試驗(yàn)說(shuō)法正確的是()A.光電子的最大初動(dòng)能為B.每秒鐘陰極逸出的光電子數(shù)約為個(gè)C.滑動(dòng)變阻器劃片從圖示位置向右滑動(dòng),電流計(jì)示數(shù)確定增大D.假如改用紫光照耀陰極K,飽和光電流確定變大22.(2024春·陜西咸陽(yáng)·高二統(tǒng)考期中)在探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)中,用三束光分別照耀同一光電管得到三條光電流和電壓的關(guān)系圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.光電子的最大初動(dòng)能B.光電子的最大初動(dòng)能C.三種光的頻率關(guān)系是D.三種光的頻率關(guān)系是23.(2024春·江蘇鹽城·高二江蘇省響水中學(xué)??茧A段練習(xí))在利用光電管探究光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)中,當(dāng)用不同波長(zhǎng)的光照耀光電管的陰極時(shí),測(cè)出光電管的遏止電壓與對(duì)應(yīng)入射光的波長(zhǎng)。以遏止電壓為縱坐標(biāo),人射光波長(zhǎng)倒數(shù)為橫坐標(biāo),作出圖像如圖所示。已知a、b為已知量,光電子的電荷量為e,光速為c,則下列說(shuō)法正確的是()A.光電管陰極材料的逸出功為beB.普朗克常量為C.波長(zhǎng)的光照耀光電管的陰極時(shí),產(chǎn)生的光電流與成正比D.波長(zhǎng)的光照耀光電管的陰極時(shí),確定能發(fā)生光電效應(yīng)24.(2024春·山東青島·高二青島二中校考期中)如圖所示,某同學(xué)用確定頻率的入射光照耀鋅板來(lái)探討光電效應(yīng),則()A.隨意光照耀鋅板都有光電子逸出B.若發(fā)生光電效應(yīng),入射光頻率越高,光電子的最大初動(dòng)能越大C.電子吸取光子的能量,須要積累能量的時(shí)間D.入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目確定越多25.(2024春·江蘇南京·高二南京市第一中學(xué)校考期中)從1907年起,美國(guó)物理學(xué)家密立根就起先以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。他通過(guò)如圖甲所示的試驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓U與入射光頻率,作出如圖乙所示的圖像,圖像與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(a,0),其反向延長(zhǎng)線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-b),由此算出普朗克常量h。并與普朗克依據(jù)黑體輻射測(cè)出的h相比較,以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。下列說(shuō)法正確的是()A.入射光的頻率越大,a的值越大 B.入射光的頻率越大,b的值越大C.圖甲中極板A連接電源的正極 D.由乙圖可求出普朗克常量四:高分突破精練一、單選題26.(2024秋·高二單元測(cè)試)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中,某同學(xué)用同一光電管在不同試驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線,下列推斷正確的是()A.三種光的強(qiáng)度甲>乙>丙B.三種光的波長(zhǎng)λ甲>λ乙>λ丙C.三次試驗(yàn)中對(duì)應(yīng)的逸出功W甲=W乙<W丙D.三次試驗(yàn)中光電子最大初動(dòng)能Ek甲=Ek乙<Ek丙27.(2024春·江蘇南京·高二南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校校考期末)圖甲是探究“光電效應(yīng)”試驗(yàn)電路圖,光電管遏制電壓隨入射光頻率的變更規(guī)律如圖乙所示,下列推斷正確的是()A.入射光的頻率不同,遏制電壓相同B.入射光的頻率不同,圖像的斜率相同C.圖甲所示電路中,當(dāng)電壓表增大到確定數(shù)值時(shí),電流計(jì)將達(dá)到飽和電流D.只要入射光的光照強(qiáng)度相同,光電子的最大初動(dòng)能就確定相同28.(2024春·山東泰安·高二期末)疫情期間,額溫槍(紅外測(cè)溫儀)成為重要的防疫裝備,其測(cè)溫原理是:任何物體都會(huì)向外發(fā)出紅外線,額溫槍通過(guò)紅外線照耀到溫度傳感器,發(fā)生光電效應(yīng),將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),間接得出溫度數(shù)據(jù)。已知人體溫正常時(shí)能輻射波長(zhǎng)為10μm的紅外線,如圖甲所示,用該紅外線照耀光電管的陰極K時(shí),電路中有光電流產(chǎn)生,該光電流隨電壓變更的圖象如圖乙所示,已知h=6.63×10-34J·s,e=1.6×10-19C,電磁波在真空或空氣中波速c=3×108m/s則由圖乙可知該光電管的陰極金屬逸出功最接近于()A.0.1eV B.0.2eV C.0.3eV D.0.4eV29.(2024·高二單元測(cè)試)如圖所示,甲為演示光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置;乙圖為a、b、c三種光照耀下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線;丙圖為氫原子的能級(jí)圖;丁圖給出了幾種金屬的逸出功和極限頻率關(guān)系。以下說(shuō)法正確的是()幾種金屬逸出功和極限頻率金屬W0/eV鈉2.295.33鉀2.255.44銣2.135.15A.若b光為綠光,a光可能是紫光B.若a光為綠光,c光可能是紫光C.若c光光子能量為,用它照耀由金屬銣構(gòu)成的陰極,所產(chǎn)生的大量具有最大初動(dòng)能的光電子去撞擊大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子,可以產(chǎn)生6種不同頻率的光D.若c光光子能量為,用它干脆照耀大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子,可以產(chǎn)生6種不同頻率的光30.(2024春·遼寧撫順·高二校聯(lián)考期末)紫外線光電管是利用光電效應(yīng)對(duì)油庫(kù)等重要場(chǎng)所進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警的裝置,其工作電路如圖所示,其中A為陽(yáng)極,K為陰極,只有當(dāng)明火中的紫外線照耀到K極時(shí),c、d端才會(huì)有電壓信號(hào)輸出。已知明火中的紫外線波長(zhǎng)主要在200nm~280nm之間,下列說(shuō)法正確的是()A.要實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警,照耀光電管的紫外線波長(zhǎng)應(yīng)大于280nmB.當(dāng)明火照耀光電管的時(shí)間很短時(shí),c、d端可能沒(méi)有電壓輸出C.只要可見(jiàn)光照耀光電管的時(shí)間足夠長(zhǎng),c、d端就會(huì)有電壓輸出D.火災(zāi)報(bào)警時(shí),照耀光電管的紫外線波長(zhǎng)越短,逸出光電子的最大初動(dòng)能越大二、多選題31.(2024春·寧夏銀川·高二校考期中)探究光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)裝置圖如圖甲所示,在試驗(yàn)中測(cè)得截止電壓與人射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示,已知電子的電荷量為e,下列說(shuō)法正確的是()A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比B.電源的左端為正極C.該金屬的極限頻率為ν2D.普朗克常量為32.(2024春·山東青島·高二統(tǒng)考期中)光電傳感器是一種將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的裝置,很多光電傳感器都利用了光電效應(yīng)原理制成,如光敏電阻、微光夜視儀等。如圖甲是某校愛(ài)好小組用光電效應(yīng)測(cè)陰極材料逸出功的電路圖,試驗(yàn)中調(diào)整滑動(dòng)變阻器滑片的位置使電流表示數(shù)恰好為零,記錄下此時(shí)入射光的頻率和電壓表示數(shù)U。變更入射光的頻率,重復(fù)上述步驟獲得多組數(shù)據(jù),做出如圖乙所示的圖像,已知電子的電荷量為e,普朗克常量為h。下列說(shuō)法正確的是()A.陰極材料的逸出功為B.陰極材料的逸出功為C.增大入射光的頻率,圖像的斜率不變D.增大入射光的頻率,圖像的斜率變大33.(2024春·廣東深圳·高二翠園中學(xué)??计谥校﹫D1為探討某種金屬光電效應(yīng)的電路圖,通過(guò)變更入射光的頻率,得到圖2中光電流與電壓的兩條關(guān)系圖線B與C。圖3中為半圓柱體玻璃的橫截面,為直徑,將圖2中的B、C都沿方向從真空射入玻璃,形成兩束折射光。下列說(shuō)法正確的是()A.B光線若增大光強(qiáng),則圖2中的位置向左移動(dòng)B.B光線沿著方向前進(jìn),C光線沿著方向前進(jìn)C.若有一D光線波長(zhǎng)小于B光線,則D光線不確定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.光線在玻璃中傳播的時(shí)間34.(2024春·陜西咸陽(yáng)·高二統(tǒng)考期中)1907年起,美國(guó)物理學(xué)家密立根起先以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量,檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。依據(jù)密立根的方法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)得到了某金屬的和v的幾組數(shù)據(jù),并作出如圖所示的圖像,電子的電荷量大小。由圖像可知,以下說(shuō)法不正確的是()A.該金屬的截止頻率約為B.該金屬的逸出功約為0.48eVC.可以求得普朗克常量約為D.若用波長(zhǎng)為500nm的紫光照耀該金屬,不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)35.(2024春·寧夏銀川·高二??茧A段練習(xí))以往我們相識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子極短時(shí)間內(nèi)能吸取到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的相識(shí),用強(qiáng)激光照耀金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在短時(shí)間內(nèi)吸取多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子電效應(yīng),這已被試驗(yàn)證明.光電效應(yīng)試驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為v的一般光源照耀陰極k,沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng),換同樣頻率為v的強(qiáng)激光照耀陰極k,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極k接電源正極,陽(yáng)極A接電源負(fù)極,在k、A之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng),漸漸增大U,光電流會(huì)漸漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電量)()A. B. C. D.36.(2024春·高二單元測(cè)試)某同學(xué)接受如圖所示的試驗(yàn)裝置來(lái)探討光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用某單色光照耀光電管的陰極K時(shí),會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開(kāi)關(guān)S,在陽(yáng)極A和陰極K之間加上反向電壓,通過(guò)調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片漸漸增大電壓,直至電流計(jì)中電流恰為零,此電壓表的電壓值U稱為遏止電壓,依據(jù)遏止電壓,可以計(jì)算出光電子的最大初動(dòng)能E,現(xiàn)分別用頻率為ν1和ν2的單色光照耀陰極,測(cè)量到遏止電壓分別為U1和U2,設(shè)電子質(zhì)量為m、電荷量為e,則下列關(guān)系式中正確的是()A.用頻率為ν1的光照耀時(shí),光電子的最大初速度B.陰極K金屬的逸出功W0C.陰極K金屬的極限頻率νD.普朗克常量h37.(2024春·山東泰安·高二山東省泰安英雄山中學(xué)期末)圖甲為探討某金屬材料的遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系的電路圖。用不同頻率的光分別照耀甲圖中同一光電管的陰極K,調(diào)整滑片P測(cè)出遏止電壓,并描繪Uc-關(guān)系圖如圖乙所示。已知三種光的頻率分別設(shè)為1、2、3,光子的能量分別為1.8eV、2.4eV、3.0eV,測(cè)得遏止電壓分別為、、U3(圖乙中未知)。則下列說(shuō)法正確的是()A.普朗克常量可表達(dá)為B.圖乙中頻率為的光對(duì)應(yīng)的遏止電壓C.該陰極K金屬材料的逸出功為1.0eVD.將電源的正負(fù)極對(duì)換,仍用頻率為的光照耀陰極K時(shí),將滑片P向右滑動(dòng)一些,電流表示數(shù)變大38.(2024春·甘肅慶陽(yáng)·高二期末)圖1是光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置圖,圖2是通過(guò)變更電源極性得到的光電流與加在陰極K和陽(yáng)極A上的電壓的關(guān)系圖像,下列說(shuō)法正確的有()A.由圖1可知,增大照耀光的強(qiáng)度,電流計(jì)的示數(shù)增大B.由圖1可知,光照確定時(shí),閉合開(kāi)關(guān),向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,在電壓表的示數(shù)增大到某一值后,電流表的示數(shù)將不再增大C.由圖2可知,光線③光子的頻率小于光線①光子的頻率D.由圖2可知,①②是同種顏色的光,①的光強(qiáng)比②的大三、試驗(yàn)題39.(2024春·湖南長(zhǎng)沙·高二長(zhǎng)沙一中??计谥校┬∶饔迷囼?yàn)觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象,已知普朗克常量。(1)試驗(yàn)中加入反向電壓,探究遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系,請(qǐng)同學(xué)們?cè)趫D甲中把電路圖補(bǔ)充完整___________;(2)試驗(yàn)中測(cè)得的遏止電壓與入射光頻率之間的關(guān)系如圖乙所示,則金屬物的截止頻率___________Hz,逸出功___________J(保留3位有效數(shù)字);(3)假如試驗(yàn)中入射光的頻率,則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能___________J(保留3位有效數(shù)字)。40.(2024春·河南三門峽·高二靈寶市第一高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))如圖所示是探討光電管產(chǎn)生的光電流的電路圖,A、K是光電管的兩個(gè)電極,已知該光電管陰極的截止頻率為ν,元電荷為e,普朗克常量為h,現(xiàn)將頻率為ν(大于ν)的光照耀在陰極上,則:(1)陰極材料的逸出功等于___________。(2)將A、K間的電壓從零起先漸漸增加,電流表的示數(shù)的變更狀況是___________。(3)為了阻擋全部光電子到達(dá)陽(yáng)極,應(yīng)對(duì)調(diào)A、K間電壓正負(fù),加上U=___________的反向電壓。(4)下列方法確定能夠增加飽和電流的是___________。A.照耀光頻率不變,增加光強(qiáng)
B.照耀光強(qiáng)度不變,增加光的頻率C.增加A、K電極間的電壓
D.減小A、K電極間的電壓41.(2024春·高二單元測(cè)試)某學(xué)習(xí)小組確定探究“光電效應(yīng)”的試驗(yàn)規(guī)律,接受如圖所示的試驗(yàn)電路,用穩(wěn)定的黃色強(qiáng)光照耀光電管的陰極板:(1)要描繪光電管的伏安曲線,開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)當(dāng)在______端(選填“a或b”)。(2)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)覺(jué),試驗(yàn)室供應(yīng)的微電流傳感器G(電阻為Rg=1995Ω)量程太小了,該小組同學(xué)確定把量程放大400倍,應(yīng)當(dāng)給微電流傳感器______聯(lián)一個(gè)______Ω的電阻。(3)滑動(dòng)滑片P,讀出電壓表示數(shù)U,微電流傳感器示數(shù)I示,并換算成光電管的實(shí)際電流I實(shí)際,如表:U(V)05101520253035404550556065I示(×10-10A)0.010.070.110.140.170.190.210.230.250.260.280.290.290.29I實(shí)際(×10-10A)428445668768492100104112116116116通過(guò)所采集的數(shù)據(jù)描出光電管的伏安曲線,試驗(yàn)證明:隨著電壓的增大,電流有飽和值的存在。(4)在上述探究“光電效應(yīng)”中的“飽和電流”試驗(yàn)中,電路圖中電源的負(fù)極為_(kāi)_____端(選填“M或N”)。每個(gè)光電子帶電量為e=1.6×10-19C,則在第(3)步的試驗(yàn)中每秒鐘陰極板上被光照耀而逸出的光電子個(gè)數(shù)約為_(kāi)_____個(gè)。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)42.(2024春·河北張家口·高二統(tǒng)考期末)如圖甲所示,一驗(yàn)電器與鋅片相連,在O處用一紫外線燈照耀鋅板,關(guān)燈后,驗(yàn)電器指針保持確定偏角。(1)現(xiàn)用一帶少量負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,則驗(yàn)電器指針偏角將______(選填“增大”“減小”或“不變”);(2)使驗(yàn)電器指針回到零,再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照耀鋅板,驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。那么,若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照耀鋅板,可視察到驗(yàn)電器指針______(選填“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn);(3)為了進(jìn)一步探討光電效應(yīng)的規(guī)律,設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,圖中A和K為光電管的兩極,其中K為陰極,A為陽(yáng)極?,F(xiàn)接通電源,用光子能量為9.3eV的光照耀陰極K,電流計(jì)中有示數(shù),若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng),電流計(jì)的讀數(shù)漸漸減小,當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V,則光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)_____eV。四、解答題43.(2024春·湖北十堰·高二鄖西縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,一光電管的陰極用極限頻率為的鈉制成。用波長(zhǎng)為的紫外線照耀陰極,光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電勢(shì)差為U,光電流的飽和值為I,普朗克常量為h,真空中光速為c,電子的電荷量為e。(1)求光電子逸出時(shí)的最大初動(dòng)能和到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能;(2)反向遏止電壓;(3)若每入射N個(gè)光子會(huì)產(chǎn)生1個(gè)光電子,求紫外線照耀陰極時(shí)產(chǎn)生飽和光電流I須要的照耀功率P。
44.(2024春·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí))如圖為光電管的工作電路圖,A、K分別是光電管的陽(yáng)極和陰極.閉合開(kāi)關(guān),A、K之間的電壓為U.已知陰極K材料的選出功為,普朗克常量為h,光速為c,電子電荷量為e。(1)若光束的波長(zhǎng)為,求光電子到達(dá)A時(shí)的最大動(dòng)能;(2)若光束為發(fā)光功率恒定的激光器發(fā)出,頻率為,全部照耀在K上,回路中形成電流,且每入射N個(gè)光子會(huì)產(chǎn)生一個(gè)光電子,全部的光電子都能到達(dá)A,通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度為I,求激光器的發(fā)光功率P。45.(2024春·高二單元測(cè)試)可利用如圖1所示的電路探討光電效應(yīng)中電子的放射狀況與光照的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極,K受到光照時(shí)能夠放射電子,K與A之間的電壓大小可以調(diào)整,電源的正負(fù)極也可以對(duì)調(diào)。(1)a.電源按圖1所示的方式連接,且將滑動(dòng)變阻器中的滑片置于中心位置旁邊,試推斷:光電管中從K放射出的電子由K向A的運(yùn)動(dòng)是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)?b.現(xiàn)有一電子從K極板逸出,初動(dòng)能忽視不計(jì),已知電子的電量為e,電子經(jīng)電壓U加速后到達(dá)A極板,求電子到達(dá)A極板時(shí)的動(dòng)能Ek;(2)美國(guó)物理學(xué)家密立根為了檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性,設(shè)計(jì)試驗(yàn)并測(cè)量了某金屬的遏止電壓UC與入射光的頻率。依據(jù)他的方法獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成如圖2所示的圖線。已知電子的電量e=1.610-19C,求普朗克常量h。(將運(yùn)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字)參考答案:1.C【詳解】A.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),鋅板失去電子帶正電,驗(yàn)電器也帶正電,故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)榘l(fā)生光電效應(yīng)時(shí),鋅板失去電子帶正電,用帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,驗(yàn)電器電量要減小,故B錯(cuò)誤;C.改用強(qiáng)度更大的紫外線燈照耀鋅板,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目增多,則所帶的正電增多,驗(yàn)電器指針偏角增大,故C正確;D.改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照耀鋅板,頻率減小,可能不發(fā)生光電效應(yīng),驗(yàn)電器指針不動(dòng),故D錯(cuò)誤。故選C。2.D【詳解】A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性,故A錯(cuò)誤;B.由,可知甲光、乙光的遏止電壓相同,故甲光與乙光的頻率相同,故B錯(cuò)誤;C.金屬的逸出功由金屬自身確定,與入射光無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.由,可知丙光的遏止電壓比乙光的遏止電壓大,故丙光的頻率比乙光的頻率高,又由,所以丙光的波長(zhǎng)小于乙光的波長(zhǎng),故D正確。故選D。3.D【詳解】A.若入射光頻率小于極限頻率,無(wú)論光照時(shí)間多長(zhǎng)都不會(huì)有光電流,若入射光頻率大于極限頻率,光電流由光強(qiáng)確定與光照時(shí)間無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.逸出功是由金屬材料確定的自身參數(shù),不同金屬其逸出功不同,故B錯(cuò)誤;C.是否有光電流取決于入射光的頻率是否大于極限頻率,與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.入射光的頻率大于極限頻率會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,光電子是在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)的,故D正確。故選D。4.C【詳解】由光電效應(yīng)方程得由動(dòng)能定理可得AB.若,則有,故AB錯(cuò)誤;C.若,則有故C正確;D.同種金屬的逸出功不變,則有故D錯(cuò)誤。故選C。5.A【詳解】AB.由圖像可知,光電流為零時(shí),遏止電壓的大小關(guān)系為依據(jù)可知,三種光的頻率大小關(guān)系為b光照耀時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能最大,故A正確,B錯(cuò)誤;C.增大c光的光照強(qiáng)度,可以使單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)量變多,飽和電流增大,而最大初動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤;D.由AB中分析可知,b光的頻率大于a和c,若b光照耀某金屬發(fā)生光電效應(yīng),a光照耀該金屬不確定發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤。故選A。6.D【詳解】A.由于極限頻率為,因此該光電管陰極材料的逸出功為故A錯(cuò)誤;B.依據(jù)光電效應(yīng)方程加正向電壓時(shí),依據(jù)動(dòng)能定理得聯(lián)立可得到達(dá)陽(yáng)極A的光電子的最大動(dòng)能為故B錯(cuò)誤;C.若將滑片P向右滑動(dòng),則電流計(jì)G的示數(shù)將先漸漸增大到飽和光電流,當(dāng)達(dá)到飽和電流時(shí),則不變,故C錯(cuò)誤;D.若將滑片P′向右滑動(dòng),光電管加上反向電壓,電流會(huì)減小,則有解得此時(shí)電流計(jì)G的示數(shù)恰好為零,故D正確。故選D。7.B【詳解】A.依據(jù)Ekm=hv-W0得,縱軸截距的確定值等于金屬的逸出功,等于b,當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí),入射光的頻率等于截止頻率,所以金屬的截止頻率為v0=a,那么普朗克常量為故A錯(cuò)誤;B.電鍵S斷開(kāi)后,因光電效應(yīng)現(xiàn)象中,光電子存在最大初動(dòng)能,因此電流表G的示數(shù)不為零,故B正確;C.依據(jù)光電效應(yīng)方程可知,入射光的頻率與最大初動(dòng)能有關(guān),與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;D.若保持照耀光強(qiáng)度不變,僅提高照耀光頻率,則光子數(shù)目減小,單位時(shí)間通過(guò)電流表的電荷量減小,故電流表G的示數(shù)會(huì)變小,故D錯(cuò)誤。故選B。8.D【詳解】AB.依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程又聯(lián)立兩式可得即圖像斜率可得普朗克常量故AB錯(cuò)誤;CD.由題圖知,當(dāng)入射光的頻率為時(shí),,則此時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為可得金屬逸出功為當(dāng)入射光的頻率為時(shí),依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有可得此時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。9.B【詳解】A.由光電效應(yīng)方程可求得故A錯(cuò)誤;C.由代入數(shù)據(jù),得故C錯(cuò)誤;B.由代入數(shù)據(jù),得故B正確;D.將電源的正負(fù)極對(duì)換,用頻率為的光照耀陰極K時(shí),加在光電管上的電壓會(huì)使光電子加速,將滑片P向右滑動(dòng)一些,加速電壓變大,電流表示數(shù)可能增大,也可能不變,故D錯(cuò)誤。故選B。10.C【詳解】A.由光電效應(yīng)方程及動(dòng)能定理可得由乙圖可知,遏止電壓為故光電子的最大初動(dòng)能為A錯(cuò)誤;B.用波長(zhǎng)580的黃光照耀時(shí)恰好發(fā)生光電效應(yīng),現(xiàn)在用某種顏色的光照耀陰極K,能發(fā)生明顯光電效應(yīng),故入射光子的能量大于黃光,由可知,入射光波長(zhǎng)小于580,B錯(cuò)誤;C.飽和光電流為故每秒鐘陰極逸出的光電子數(shù)為C正確;D.由甲圖可知,滑動(dòng)變阻器滑片從圖示位置向右滑動(dòng),光電管AK兩極間電壓增大,向左的場(chǎng)強(qiáng)增大,光電子受到向右的電場(chǎng)力增大,若未達(dá)到飽和光電流,則電流計(jì)示數(shù)會(huì)增大,若已達(dá)到飽和光電流,則電流計(jì)示數(shù)不會(huì)增大,D錯(cuò)誤。故選C。11.B【詳解】A.對(duì)甲、丙兩束不同頻率的光來(lái)說(shuō),光強(qiáng)相同是單位時(shí)間內(nèi)照耀到光電管單位面積上的光子的總能量相等,由于丙光的光子頻率較高,每個(gè)光子的能量較大,所以單位時(shí)間內(nèi)照耀到光電管單位面積上的光子數(shù)就較少,所以單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)就較少,故A錯(cuò)誤;B.對(duì)于不同金屬,若照耀光頻率不變,依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知與金屬的逸出功呈線性關(guān)系,故B正確;C.當(dāng)光照耀到K極時(shí),假如入射光的頻率足夠大(大于K極金屬的極限頻率),就會(huì)從K極發(fā)出光電子。當(dāng)反向電壓增加到某一值時(shí),電流表A中電流就會(huì)變?yōu)榱悖藭r(shí)式中表示光電子的最大初速度,e為電子的電荷量,為遏止電壓,依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知丙光的最大初動(dòng)能較大,故丙光的頻率較大,但丙光照耀光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能不確定比甲光照耀光電管發(fā)出光電子的初動(dòng)能大,故C錯(cuò)誤;D.對(duì)于甲、乙兩束頻率相同的光來(lái)說(shuō),入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)放射的光電子數(shù)越多,故D錯(cuò)誤。故選B。12.D【詳解】A.對(duì)狀況①,滑片P向右滑動(dòng),依據(jù)電路圖可知極板間所加電壓從遏止電壓先減小為0,再變?yōu)檎螂妷簼u漸增大,故電流表示數(shù)增大,A錯(cuò)誤;B.對(duì)狀況②,滑片P向左滑動(dòng),依據(jù)電路圖可知極板間所加電壓從遏止電壓接著增大,電流表始終為零,不會(huì)增大,B錯(cuò)誤;C.由題意可知電壓表示數(shù)、分別對(duì)應(yīng)頻率為、的光照耀光電管時(shí)的遏止電壓,依據(jù)動(dòng)能定理和光電效應(yīng)方程有可得由于不知道頻率、的大小關(guān)系,所以無(wú)法比較與的大小,C錯(cuò)誤;D.若已知電子電荷量為,對(duì)頻率的光對(duì)頻率的光聯(lián)立解得D正確。故選D。13.B【詳解】A.若換一束波長(zhǎng)大一點(diǎn)的光照耀,即用頻率小一點(diǎn)的光照耀,若頻率大于截止頻率,則靈敏電流計(jì)有電流通過(guò),故A錯(cuò)誤;B.若換一束波長(zhǎng)小一點(diǎn)的光照耀,即用頻率更大一點(diǎn)的光照耀,該頻率確定大于,大于截止頻率,則靈敏電流計(jì)確定有電流通過(guò),故B正確;C.將滑動(dòng)觸頭P漸漸由A端移向B端時(shí),加速電壓增大,靈敏電流表示數(shù)不確定增大,可能已達(dá)到飽和電流,示數(shù)不變,故C錯(cuò)誤;D.調(diào)換電源兩極,將滑動(dòng)觸頭P漸漸由A端移向B端,光電管兩端加了反向電壓,隨著電壓的增大,靈敏電流計(jì)中電流會(huì)減??;當(dāng)達(dá)到遏止電壓時(shí),電流變?yōu)?,故D錯(cuò)誤。故選B。14.D【詳解】A.依據(jù)光電效應(yīng)方程有由動(dòng)能定理有可得可知,截止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強(qiáng)無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.依據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律,光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大,所以入射光的頻率變高,光電子的最大初動(dòng)能變大,飽和光電流與入射光的光強(qiáng)度有關(guān),故B錯(cuò)誤;C.不斷減小入射光的頻率,若入射光的頻率小于極限頻率則不能產(chǎn)生光電流,故C錯(cuò)誤;D.在入射光頻率不變的狀況下,入射光光強(qiáng)變大,光子數(shù)增加,從金屬板逸出的光電子數(shù)增加,飽和光電流變大,故D正確。故選D。15.C【詳解】A.欲測(cè)出與飽和光電流相對(duì)的電壓值,應(yīng)在光電管兩端接正向電壓,即應(yīng)使滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng),A錯(cuò)誤;BC.由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可得光電子的最大初動(dòng)能為K板的逸出功不確定為0.6eV,B錯(cuò)誤,C正確;D.保持入射光的頻率不變僅增加入射光的強(qiáng)度,光電子最大初動(dòng)能不變,遏止電壓不變,測(cè)圖線與橫軸的交點(diǎn)位置不變,D錯(cuò)誤。故選C。16.C【詳解】D.甲圖中光電管兩端加的是反向電壓,則當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),將滑動(dòng)變阻器滑片向右滑動(dòng),反向電壓增大,光電流減小,不行能出現(xiàn)飽和電流,故D錯(cuò)誤;B.甲圖中開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),仍會(huì)有光電子到達(dá)陽(yáng)極A,從而形成光電流,故B錯(cuò)誤;A.兩次試驗(yàn)中,用頻率相同的光照耀,但是鋅和銅的逸出功不同,由可知,兩次試驗(yàn)中遏制電壓不相同,故A錯(cuò)誤;C.由可知可知,兩個(gè)光電管的圖像的斜率相同,均為,故C正確。故選C。17.D【詳解】AB.依據(jù)光電效應(yīng)方程由圖像知解得金屬的逸出功為普朗克常量為單位為J/Hz,故AB錯(cuò)誤;C.由圖像知當(dāng)入射光的頻率為時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能為故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)入射光的頻率為時(shí),逸出光電子的最大初動(dòng)能為依據(jù)遏止電壓為故D正確。故選D。18.B【詳解】A.由圖像可知,金屬的極限頻率為,由光電效應(yīng)方程為又有由上述兩個(gè)式子整理得故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)樵摻饘俚慕刂诡l率為,所以其逸出功為故B正確;C.對(duì)于同一種金屬來(lái)說(shuō),其極限頻率是固定值,不會(huì)發(fā)生變更,故C錯(cuò)誤;D.由圖像可知,當(dāng)入射光的頻率為時(shí),截止電壓為,而電壓表示數(shù)也為,所以此時(shí)為截止電壓,所以增大入射光的光強(qiáng)并不會(huì)使電流表有示數(shù),故D錯(cuò)誤。故選B。19.B【詳解】依據(jù)光電效應(yīng)方程得依據(jù)動(dòng)能定理可得聯(lián)立可得可知甲、乙、丙的頻率大小關(guān)系為故選B。20.D【詳解】A.依據(jù)可得a光與c光的截止電壓相等,b光的遏止電壓大于c光,所以a光的頻率等于c光的頻率,b光的頻率大于c光,又由可得b光的波長(zhǎng)小于c光的波長(zhǎng),故AB均錯(cuò)誤;C.當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),圖線中U為0,此時(shí)電流表的示數(shù)不為零,故C錯(cuò)誤;D.由于a光的頻率等于c光的頻率,b光的頻率大于c光,所以單個(gè)光子能量b光最大,所以光強(qiáng)相同時(shí),b光的光子數(shù)最少,A、K間的正向電壓確定時(shí),飽和電流最小。故D正確。故選D。21.B【詳解】A.由題圖乙知,遏止電壓為0.6V,則最大初動(dòng)能為0.6eV,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.由題圖乙知,飽和電流為0.64μA,則一秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)約為個(gè)個(gè)選項(xiàng)B正確;C.由甲圖可知,滑動(dòng)變阻器滑片從圖示位置向右滑動(dòng),光電管AK兩極間電壓增大,向左的場(chǎng)強(qiáng)增大,光電子受到向右的電場(chǎng)力增大,若未達(dá)到飽和光電流,則電流計(jì)示數(shù)會(huì)增大,若已達(dá)到飽和光電流,則電流計(jì)示數(shù)不會(huì)增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.飽和光電流取決于單位時(shí)間內(nèi)入射的光子數(shù),改用紫光照耀陰極后,若紫光的光照強(qiáng)度減弱,單位時(shí)間內(nèi)光子數(shù)可能比綠光少,飽和光電流也可能減小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。22.A【詳解】AB.因?yàn)橛蓤D可知,甲、丙對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓,所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能與丙光相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;CD.因?yàn)槭峭还怆姽埽矣杏蓤D可知,甲、丙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓相等且小于乙光對(duì)應(yīng)的遏止電壓,所以甲、丙光頻率相等且小于乙光的頻率,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。故選A。23.B【詳解】A.由光電效應(yīng)方程故光電管陰極材料的逸出功為-be,故A錯(cuò)誤;B.由光電效應(yīng)方程整理得圖像的斜率為可求得故B正確;C.波長(zhǎng)的光照耀光電管的陰極時(shí),發(fā)生光電效應(yīng),產(chǎn)生的光電流與成反相關(guān),不成正比,C錯(cuò)誤。D.波長(zhǎng)的光,則頻率小于截止頻率,照耀光電管的陰極時(shí),確定不能發(fā)生光電效應(yīng),D錯(cuò)誤。故選B。24.B【詳解】A.每種金屬都有各自的極限頻率,只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率,才能發(fā)生光電效應(yīng),所以并不是隨意光照耀鋅板都有電子逸出,A錯(cuò)誤;B.若發(fā)生光電效應(yīng),依據(jù)光電效應(yīng)方程可知,入射光的頻率越高,光電子的最大初動(dòng)能越大,B正確;C.光子的能量不能積累,所以電子吸取光子的能量,不須要積累能量的時(shí)間,C錯(cuò)誤;D.光照強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)照耀到單位面積上的光子的能量,本題是用確定頻率的光照耀鋅板,所以入射光越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)照耀到鋅板上的光子數(shù)越多,但是只有在光電效應(yīng)發(fā)生時(shí),逸出的光電子數(shù)目確定越多,D錯(cuò)誤。故選B。25.D【詳解】A.依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程又得橫軸截距為定值,與入射光的頻率無(wú)關(guān),故A錯(cuò)誤;B.縱軸截距為定值,與入射光的頻率無(wú)關(guān),故B錯(cuò)誤;C.圖甲中極板A連接電源的負(fù)極,故C錯(cuò)誤;D.圖像斜率得故D正確。故選D。26.D【詳解】A.由圖像可以看出,甲光的飽和光電流大于乙光的飽和光電流,則甲的光強(qiáng)大于乙的光強(qiáng),丙光的頻率高,但飽和光電流小,無(wú)法確定丙和甲乙的光強(qiáng)的大小,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,甲、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,設(shè)為光電管中陰極的逸出功,由光電效應(yīng)方程由動(dòng)能定理得所以,甲、乙光頻率相等且小于丙光的頻率,故B錯(cuò)誤;C.逸出功由材料本身性質(zhì)確定,同一光電管逸出功相同,故C錯(cuò)誤;D.丙光的遏止電壓大于甲、乙光的遏止電壓,依據(jù)eUc=Ek知三次試驗(yàn)中光電子最大初動(dòng)能Ek甲=Ek乙<Ek丙故D正確。故選D。27.B【詳解】A.依據(jù)可知入射光的頻率不同,電子的最大初動(dòng)能不同,又所以有可見(jiàn)入射光的頻率不同,遏止電壓不同,故A錯(cuò)誤;B.由知圖像的斜率與入射光的頻率無(wú)光,故B正確;C.圖甲所示電路中,必需把電源正負(fù)極反接過(guò)來(lái),才能用來(lái)驗(yàn)證光電流與電壓的關(guān)系;電路中,極板間所加電壓為反向電壓,當(dāng)電壓表示數(shù)增大時(shí),電流計(jì)的示數(shù)將減小,故C錯(cuò)誤;D.依據(jù)可知在入射光頻率不同的狀況下,光電子的最大初動(dòng)能不同,與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。故選B。28.A【詳解】依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程依據(jù)動(dòng)能定理得其中λ=10μm,UC=2V,解得故選A。29.C【詳解】AB.由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0及eU=Ek聯(lián)立解得:eU=hν-W0即光束照耀同一塊金屬的時(shí)候,只要遏止電壓一樣,說(shuō)明入射光的頻率一樣,遏止電壓越大,入射光的頻率越大,因此可知a光和c光的頻率一樣,且均小于b光的頻率,故若b光為綠光,a光不行能是紫光,故AB錯(cuò)誤;C.用光子能量為2.81eV的c光照耀由金屬銣構(gòu)成的陰極,產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為:Ek=hν-W0=2.81eV-2.13eV=0.68eV大量具有最大初動(dòng)能的光電子去撞擊大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子,這些氫原子吸取能量ΔE=-0.85eV-(-1.51eV)=0.66eV從而躍遷到n=4能級(jí),當(dāng)大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可向外輻射C=6種頻率的光,C正確;D.氫原子只能吸取光子的能量恰好為能級(jí)之差的光子,若用c光光子干脆照耀氫原子,2.81eV不滿意氫原子第2能級(jí)與其他更高能級(jí)間的能級(jí)差,因此c光光子不被吸取,不會(huì)自發(fā)輻射其他頻率的光,D錯(cuò)誤。故選C。30.D【詳解】A.由題意可知,要實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警,照耀光電管的紫外線波長(zhǎng)應(yīng)小于280nm,則入射光的頻率大于截止頻率,會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),A錯(cuò)誤;BC.c、d端有信號(hào)輸出,與明火的照耀時(shí)間無(wú)關(guān),與紫外線的頻率有關(guān),光電效應(yīng)的發(fā)生具有瞬時(shí)性,BC錯(cuò)誤;D.火災(zāi)報(bào)警時(shí),依據(jù)光電效應(yīng)方程照耀的紫外線波長(zhǎng)越短,頻率越高,逸出的光電子最大初動(dòng)能越大,D正確。故選D。31.BD【詳解】A.依據(jù)光電效應(yīng)方程可知,光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率為線性關(guān)系,并不成正比,故A錯(cuò)誤;B.測(cè)量截止電壓時(shí)電子受到的電場(chǎng)力方向與電子初始運(yùn)動(dòng)方向相反,則電源左端為正極,故B正確;C.依據(jù)圖像可知,該金屬極限頻率為ν1,故C錯(cuò)誤;D.依據(jù)光電效應(yīng)方程結(jié)合動(dòng)能定理有變形可得即圖像的斜率則故D正確。故選BD。32.ABC【詳解】A.依據(jù)電路圖可知,該電壓為反向電壓,由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程可得整理得可知當(dāng)電壓為零時(shí)故A正確;B.當(dāng)為零時(shí),有即故B正確;CD.由可知,圖像的斜率為則可知,增大入射光的頻率,圖像的斜率不變,故C正確,D錯(cuò)誤。故選ABC。33.BD【詳解】A.遏止電壓與光的頻率有關(guān),與光強(qiáng)無(wú)關(guān),增大光強(qiáng),不發(fā)生變更,故A錯(cuò)誤;B.由于遏止電壓由可知頻率越高的光,相對(duì)同種介質(zhì)的折射率越大由可知B光線沿著方向前進(jìn),C光線沿著方向前進(jìn),故B正確;C.D光線波長(zhǎng)小于B光線,則則D確定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)且光電子的最大初動(dòng)能更大,故C錯(cuò)誤;D.設(shè)玻璃半徑為R,為真空中入射角,為光進(jìn)入玻璃時(shí)的折射角,則光在玻璃中的傳播路程光在玻璃中的速度折射率為則故D正確。故選BD。34.BD【詳解】A.依據(jù)光電效應(yīng)方程,有又eUc=Ekm解得由圖像可知該金屬的截止頻率約為故A正確,與題意不符;BC.由圖像可知當(dāng)Uc=0時(shí)由圖像可知解得h≈6.5×10-34JsW0≈1.73eV故B錯(cuò)誤,與題意相符、C正確,與題意不符;D.波長(zhǎng)為500nm的紫光的能量為則用波長(zhǎng)為500nm的紫光照耀該金屬,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故D錯(cuò)誤,與題意相符。故選B
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