物理人教版 (2019)2 光电效应课后练习题

这是一份物理人教版 (2019)2 光电效应课后练习题，共8页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．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
2．已知某种光的频率为，光速为c，普朗克常量为h。下列说法正确的是（ ）
A．这种光子的波长为
B．这种光子的动量为
C．该光与另一束强度相同、频率为的光相遇时可以产生光的干涉现象
D．用该光照射逸出功为W的金属有电子逸出，则电子的最大初动能为
3．某实验小组在研究光电效应的实验中，用、两束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了两条光电流随电压变化的关系曲线，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．光的频率小于光的频率
B．光的频率等于光的频率
C．光的强度小于光的强度
D．光的强度等于光的强度
4．利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )
A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子
C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子
5．关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有波动性
B．入射光的频率必须小于极限频率，才能产生光电效应
C．发生光电效应时，若入射光频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
D．爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象
6．用光子能量为4.14eV的单色光照射一光电管，测得光电管阳极A和阴极K之间的反向遏止电压为1.66V，则阴极K金属材料的逸出功为（ ）
A．1.66eVB．2.48eVC．4.14eVD．5.80eV
7．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是:（ ）
A．光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大
C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变
D．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多
8．每年夏季，我国多地会出现日晕现象．日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的．图甲所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光．下列说法正确的是
A．在冰晶中，b光的传播速度小
B．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距大
C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
D．照射同一光电管时，a光使其逸出的光电子最大初动能大
9．很多商店装有光电池电子眼探测设备，当顾客到来时，门会自动打开。这种设备的原理是：当光的强度变化时，传感器产生的电流发生改变。这是光电效应的一种应用。下列说法正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有波动性
B．发生光电效应时，饱和光电流与入射光的强度无关
C．发生光电效应时，其他条件不变，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大
D．发生光电效应时，其他条件不变，光电子的动能越大，光电子形成的电流越大
10．如图所示为研究光电效应现象的实验原理图。已知光电管阴极材料的极限频率为v0，现用频率为v(v＞v0)的单色光照射光电管，发现滑动变阻器的滑片P处于图示位置时，灵敏电流计的示数为零，下列说法正确的是（ ）
A．灵敏电流计的示数为零，是因为没有发生光电效应
B．若不断向左移动滑片P，则灵敏电流计一定会有示数
C．若不断向右移动滑片P，则灵敏电流计一定会有示数
D．仅不断增大入射光的光照强度，灵敏电流计一定会有示数
11．如图所示为研究光电效应的电路图．开关闭合后，当用波长为λ0 的单色光照射光电管的阴极 K 时，电流表有示数．下列说法正确的是（ ）
A．若只让滑片 P 向 D 端移动，则电流表的示数一定增大
B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大
C．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极 K，则阴极 K 的逸出功变大
D．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极 K，则电流表的示数一定为零
12．如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光。则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中传播时，a光的速度大
B．从玻璃射向空气时，b光发生全发射的临界角小
C．经过同一双缝干涉实验装置时，观察到a光的相邻亮条纹间距大
D．若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能发生光电效应
13．美国物理学家密立根通过研究光电效应中遏止电压与入射光频率的关系测量出了普朗克常量。如图，表示遏止电压，v表示频率，图线的横截距为a，纵截距为。已知质子的电荷量为e，则普朗克常量的测量值为（ ）
A．B．C．D．
二、填空题（共3题）
14．如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV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0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为____．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，电子到达阳极时的最大动能为_______．图乙中，电压表读数为2V不变而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是_______．
15．根据玻尔理论，某种原子处于激发态的能量与轨道量子数n的关系为（E1表示处于基态原子的能量，具体数值未知）．一群处于n=4能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中只有两种频率的光能使极限波长为λ0的某种金属发生光电效应，这两种光中频率中较低的为ν．用频率中为ν的光照射该金属产生的光电子的最大初动能为________；该原子处于基态的原子能量E1为________．已知普朗克常量为h，真空中的光速为c．
16．如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成。
（1）示意图中，a端应是电源_________极。
（2）光控继电器的原理是：当光照射光电管时，______________。
（3）当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则__________说法正确。
A．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大
B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大
三、综合题（共3题）
17．某光电管用金属钠作为阴极金属，已知金属钠的逸出功为2.29 eV，现用波长为300 nm的光照射金属钠表面，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，真空中的光速c＝3.0×108m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，1 nm＝10－9 m，求：
（1）金属钠的截止频率；
（2）光电子的最大初动能；
（3）该光电管的遏止电压。(结果均保留两位有效数字)
18.根据量子理论，光子不但有能量，还有动量，光子动量p=，其中h是普朗克常量，是光子的波长．光子有动量，光照到物体表面，对物体表面产生压力．某同学设计了一种以光压为动力的宇宙飞船．给飞船装上面积为S=4×104m2反射率极高的帆板，并让它正对太阳，轨道位置每秒钟每平方米面积上得到的太阳光能为E0=1.35 kJ，航天器质量为M=50 kg，忽略除光压力以外其他力的作用，不考虑因为位置变化导致的单位面积功率变化，c=3.0×108m/s．求
（1）1s向照射到帆板上光子的总动量；
（2）飞船的加速度大小；1小时内飞船的速度变化大小（结果保留2位有效数字）．
19．如图所示是研究光电效应的实验电路图，MN，PQ为两正对的半径为R的金属圆形板，板间距为d。当一细束频率为的光照极板PQ圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极板圆心处发出，且速度大小相同，忽略场的边界效应（已知普朗克常量为h，电子电量为e，电子质量为m，不计电子间的相互作用）：
(1)求金属板的逸出功；
(2)若交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两极板间电压，求电流达到饱和时的最小电压；
(3)断开开关，在两板间半径为R的柱形区域内加上方向垂直纸面的匀强磁场。若两板距离d可以在R到3R之间变化，求电流为零时B的最小值与d的关系式。
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．A
5．D
6．B
7．D
8．A
9．C
10．C
11．B
12．D
13．C
14． 0.6eV 2.6eV 2.6eV
15．
16． 正 阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M磁化，将衔铁N吸住。无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M B。
17.（1）5.5×1014 Hz；（2）3.0×10－19 J；（3）1.9 V
18．（1）0.18N·s；（2）26m/s
19．(1) ；(2)；(3)当时，；当时，
20．