2013-2014高中物 5.1 光電效應(yīng)規(guī)范訓(xùn)練 魯科版選修.doc
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第1節(jié) 光電效應(yīng) (時間:60分鐘) 考查知識點及角度 難度及題號 基礎(chǔ) 中檔 稍難 光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律 1、2、3、4 5、6 光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 7、8 9、10、11 綜合提升 12、13 14 知識點一 光電效應(yīng)現(xiàn)象及規(guī)律 1.用綠光照射一光電管,能產(chǎn)生光電流,若要增大電子逸出時的量大初動能,應(yīng) ( ). A.改用紅光照射 B.增大綠光的強度 C.增大加在光電管上的電壓 D.改用紫光照射 解析 從光子說的角度看,增大初動能,對同一光電管來說,應(yīng)增大照射光 的頻率. 答案 D 2.下列用光子說解釋光電效應(yīng)規(guī)律的說法中,正確的有 ( ). A.存在極限頻率是因為各種金屬都有一定的逸出功 B.光的頻率越高,電子得到光子的能量越大,克服逸出功后飛離金屬的最 大初動能越大 C.電子吸收光子的能量后動能立即增加,成為光電子不需要時間 D.光的強度越大,單位時間內(nèi)入射光子數(shù)越多,光電子數(shù)越多,光電流越 大 解析 由于各種金屬有一定的逸出功,因此光照射金屬時電子不一定逸出, 所以存在極限頻率,A選項正確;光的頻率越高,電子得到的光子的能量越 大,克服逸出功后飛離金屬的最大初動能越大,B選項正確;電子吸收光子 的能量后動能立即增大,因而成為光電子不需要時間,C選項正確;產(chǎn)生光 電效應(yīng)后,光的強度越大,產(chǎn)生光電效應(yīng)的電子越多,逸出的光電子也就越 多,D選項正確. 答案 ABCD 3.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是 ( ). A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大 B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng) C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大,這種金屬的逸出功越小 D.入射光的光強一定時,頻率越高,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 解析 因為金屬材料的逸出功W0=hν0,所以A項正確;因為金屬材料存在 極限頻率,所以B項錯;光電子的最大初動能跟入射光的頻率有關(guān),所以C 項錯;當(dāng)發(fā)生光電效應(yīng)后,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強度成正 比,D項錯. 答案 A 4.一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng),則下列說法正確的是 ( ). A.若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子數(shù)增加 B.若增加綠光的照射強度,則逸出的光電子的最大初動能增加 C.若改用紫光照射,則可能不會發(fā)生光電效應(yīng) D.若改用紫光照射,則逸出的光電子的最大初動能增加 解析 光電效應(yīng)的規(guī)律表明:入射光的頻率決定是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生 光電效應(yīng)時逸出的光電子的最大初動能的大小.當(dāng)入射光的頻率增加后,逸 出的光電子的最大初動能也增加,又紫光的頻率高于綠光的頻率.而增加光 的照射強度,會使單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加.故正確選項有A、D. 答案 AD 5.某金屬的逸出功為2.3 eV,這意味著 ( ). A.這種金屬內(nèi)部的電子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脫離表面 B.這種金屬表層的電子克服原子核引力做2.3 eV的功即可脫離表面 C.要使這種金屬有電子逸出,入射光子的能量必須大于2.3 eV D.這種金屬受到光照時若有電子逸出,則電子離開金屬表面時的動能至少 等于2.3 eV 解析 逸出功指原子的最外層電子脫離原子核克服引力做的功,選B、C. 答案 BC 圖5-1-7 6.如圖5-1-7所示,在研究光電效應(yīng)的實驗中,發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時,電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應(yīng),則 ( ). A.A光的頻率大于B光的頻率 B.B光的頻率大于A光的頻率 C.用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是由a流向b D.用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是由b流向a 解析 根據(jù)產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件可知選項A正確、B錯誤;電流的方向與正 電荷的移動方向相同,與負(fù)電荷移動的方向相反,故選項C正確、D錯誤. 答案 AC 知識點二 光電效應(yīng)方程的應(yīng)用 7.用綠光照射一光電管,產(chǎn)生了光電效應(yīng),欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增加,下列做法可取的是 ( ). A.改用紅光照射 B.增大綠光的強度 C.增大光電管上的加速電壓 D.改用紫光照射 解析 由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν=W+mv2,在逸出功一定時,只有增大 入射光的頻率,才能增加最大初動能,與入射光的強度無關(guān),D對. 答案 D 8.光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是:對于某種金屬 ( ). A.無論光強多強,只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) B.無論光的頻率多低,只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng) C.超過極限頻率的入射光強度越弱,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小 D.超過極限頻率的入射光頻率越高,所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大 解析 每種金屬都有它的極限頻率ν0,只有入射光子的頻率大于極限頻率ν0 時,才會發(fā)生光電效應(yīng),且入射光的強度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多,光電流 越強;由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W=hν-h(huán)ν0,可知入射光子的頻率越大,產(chǎn) 生的光電子的最大初動能也越大,與入射光的強度無關(guān),所以A、D正確. 答案 AD 9.用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng),可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek-ν圖象,已知鎢的逸出功是3.28 eV,鋅的逸出功是3.24 eV,若將二者的圖線畫在同一個Ek-ν坐標(biāo)圖中,用實線表示鎢、虛線表示鋅,則正確反映這一過程的圖是 ( ). 解析 依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W可知,Ek-ν圖線的斜率代表了普朗克 常量h,因此鎢和鋅的Ek-ν圖線應(yīng)該平行.圖線的橫截距代表了極限頻率ν0, 而ν0=,因此鎢的ν0大些.綜上所述,B圖正確. 答案 B 10.(2011新課標(biāo)全國)在光電效應(yīng)實驗中,某金屬的截止頻率對應(yīng)的波長為λ0,該金屬的逸出功為________.若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實驗,則其遏止電壓為________.已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h. 答案 11.已知金屬銫的極限波長為0.66 μm,用0.50 μm的光照射銫金屬表面發(fā)射光電子的最大初動能為多少焦耳?銫金屬的逸出功為多少焦耳? 解析 銫的逸出功為W0=hν0=h 將c=3108 m/s,h=6.6310-34 Js,λ0=0.6610-6 m代入上式可得 W0=310-19 J. 根據(jù)光電效應(yīng)方程:Ek=hν-W0=h-W0=6.6310-34 J- 310-19 J=9.810-20 J. 答案 9.810-20 J 310-19 J 12.分別用波長為λ和λ的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1∶2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,則此金屬板的逸出功為 ( ). A. B. C. D. 解析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0和ν=得Ek=h-W0,Ek′ =h-W0且Ek∶Ek′=1∶2解得W0= 答案 B 13.用同一頻率的光照射到甲、乙兩種不同的金屬上,它們釋放的光電子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中做勻速圓周運動,它們的軌道半徑之比為R甲∶R乙=3∶1,則下述說法中正確的是 ( ). A.兩種金屬的逸出功之比為3∶1 B.兩種光電子的速度大小之比為3∶1 C.兩種金屬的逸出功之比為1∶3 D.兩種光電子的動量大小之比為3∶1 解析 電子在磁場中做勻速圓周運動,由evB=m得R=,動量大小和速 度大小均和環(huán)繞半徑成正比,B、D對;光電子的最大初動能之比為9∶1, 由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得:金屬的逸出功W=hν-mv2,所以兩種金 屬的逸出功的比值不確定,故選B、D. 答案 BD 圖5-1-8 14.如圖5-1-8所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時,用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零.合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑線變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.6 V時,電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V時,電流表讀數(shù)為零.由此可知陰極材料的逸出功為 ( ). A.1.9 eV B.0.6 eV C.2.5 eV D.3.1 eV 解析 設(shè)用光子能量為2.5 eV的光照射時,光電子的最大初動能為mv2,陰 極材料的逸出功為W,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有:mv2=hν-W. ① 題圖中光電管上加的是反向電壓,據(jù)題意,當(dāng)反向電壓達到U=0.6 V以后, 具有最大初動能的光電子也不能達到陽極,由能量觀點易得eU=mv2. ② 由①②可得W=hν-eU=2.5 eV-0.6 eV=1.9 eV,選項A對. 答案 A- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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