1、117.2 光的粒子性基础达标练1.(多选)在如图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的 A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B 单色光照射时，不发生光电效应，那么( )A A 光的频率大于 B 光的频率B B 光的频率大于 A 光的频率C用 A 光照射光电管时，流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 bD用 A 光照射光电管时，流过电流表 G 的电流方向是 b 流向 a答案 AC解析 由发生光电效应的条件可知， A 单色光的频率大于 B 单色光的频率，A 正确，B错误； A 单色光照射光电管的阴极 K 时，从阴极 K 逸出电子，这些电子冲向阳极，在整个电路中形成顺时
2、针电流，故流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b，C 正确，D 错误。2(多选)现有 a、 b、 c 三束单色光，其波长关系为 a b c，用 b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用 a 光束和 c 光束照射该金属，则可以断定( )A a 光束照射时，不能发生光电效应B c 光束照射时，不能发生光电效应C a 光束照射时，释放出的光电子数目最多D c 光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最大答案 AD解析 波长关系为 a b c，则 a b c。 b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，根据发生光电效应的条件， a 光照射不能发生光电效应， c 光照射能发生光电效应。所以
3、A 正确，B 错误，C 错误。根据光电效应方程： Ekm h W0，知 c 光束照射时，释放c出的光电子的最大初动能最大。所以 D 正确。3某种单色光的频率为 ，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为Ek，则这种金属的逸出功和极限频率分别为( )A h Ek， B Ek h ， Ekh EkhC h Ek， D Ek h ， hEk hEk答案 A2解析 根据爱因斯坦的光电效应方程， Ek h W0(W0为逸出功)，所以W0 h Ek；极限频率 c ，故 A 项正确。W0h h Ekh Ekh4(多选)已知钙的逸出功是 3.20 eV，对此理解正确的是( )A钙中的电子脱离钙需做功
4、3.20 eVB钙表面的电子脱离钙需做功超过 3.20 eVC钙只需吸收 3.20 eV 的能量就有电子逸出D入射光子的能量必须大于 3.20 eV 才能发生光电效应答案 BD解析 钙的逸出功为 3.20 eV，知电子逸出克服金属钙所做的最小的功为 3.20 eV，金属内部的电子需要更多能量才能脱离表面。故 A、C 错误，B、D 正确。5下表给出了一些金属材料的逸出功。材料 铯 钙 镁 铍 钛逸出功/10 19 J 3.0 5.1 5.9 6.2 6.6现用波长为 400 nm 的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量 h6.6310 34 Js，光速 c3.010 8 m
5、/s)( )A1 种 B3 种 C4 种 D5 种答案 A解析 由 h 及 c 得 h ，故波长为 400 nm 的单色光光子的能量为c 6.6310 34 J4.9710 19 J，当入射光光子的能量大于金属的逸出3108410 7功时，才能发生光电效应，因入射光光子的能量只大于铯的逸出功，故能产生光电效应的材料有 1 种，A 正确。6用频率为 的光照射某金属表面时，逸出的光电子最大初动能为 Ek，若改用频率为 3 的光照射该金属时，则逸出光电子的最大初动能为( )A3 h B3 EkC3 h Ek D2 h Ek答案 D解析 由光电效应方程可知 Ek h W0， Ek h3 W0，所以 E
6、k2 h Ek。7如图甲所示，合上开关，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极 K，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 0.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于 0.60 V 时，电流表读数为零。把电路改为图乙所示，当电压表读数为 2 V 时，电子到达阳极时的最大动能为( )3A0.6 eV B1.9 eV C2.6 eV D4.5 eV答案 C解析 图甲所加电压为反向电压，当电压表读数大于或等于 0.6 V 时，电流表读数为0，说明光电子的最大初动能为 Ek0.6 eV，图乙所加电压为正向电压，故电子到达阳极时，最大动能为 Ek Ek2eV2
7、.6 eV，C 正确。8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 变化的 Ek 图象，已知钨的逸出功是 4.54 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个 Ek 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( )答案 B解析 依据光电效应方程 Ek h W0可知， Ek 图线的斜率代表了普朗克常量 h，因此钨和锌的 Ek 图线应该平行，C、D 错误。图线的横截距代表了极限频率 0，而 0 ，因此钨的 0大些。综上所述，B 图正确。Wh题组通关练9(1)(多选) N 为钨板， M 为金属网，它们分别与电池的两
8、极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为 4.5 eV。现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么图中没有光电子到达金属网的是( )4(2)如图所示，一光电管的阴极用极限波长 0500010 10 m 的钠制成。用波长 300010 10 m 的紫外线照射阴极，光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差 U2.1 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) I0.56 A。求每秒钟内由 K 极发射的光电子数目；求电子到达 A 极时的最大动能；如果电势差 U 不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此
9、时电子到达 A 极时最大动能是多少？(普朗克常量 h6.6310 34 Js)答案 (1)AC (2)3.510 12个 6.0110 19 J见解析解析 (1)C、D 加反向电压，只要入射光子的能量 h W0 eU，就有光电子到达金属网，将各数值代入上式可知 D 中光电子能到达金属网，C 中光电子不能到达金属网；A、B加正向电压，只要入射光子能量大于逸出功，就有光电子到达金属网，可知 B 中光电子能到达金属网，A 中没有光电子产生，没有光电子到达金属网。综上所述，A、C 符合题意。(2)设每秒内发射的光电子数为 n，则n 3.510 12(个)。Ie 0.5610 61.6010 19由光电
10、效应方程可知Ekm h W0 h h hc ，c c 0 (1 1 0)在 A、K 间加电压 U 时，电子到达阳极时的动能为 Ek，则5Ek Ekm eU hc eU。(1 1 0)代入数值得 Ek6.0110 19 J。根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，如果电势差 U 不变，则电子到达 A 极的最大动能不会变。10(1)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出( )A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动
11、能大于丙光的光电子最大初动能(2)用波长为 的光照射金属的表面时，遏止电压为某个值；当光的波长改变为原波长的 后，已查明遏止电压必须增大到原值的 倍，试计算原入射光的波长 。(已知该1n金属的逸出功为 W0)答案 (1)B (2)hc nW0 1解析 (1)由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和金属的逸出功相同，对于甲、乙两种光，遏止电压相同，因而频率相同，A 项错误；丙光对应的遏止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故 C、D 均错误，只有B 项正确。(2)由爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能 Ek h W0，设遏止电压为Uc， eUc Ek，故 eUc h W0。由题意得： eUc h W0ceU c h W0nc由减得：( 1) eUc h (n1)c将代入得 。hc nW0 1
