高中人教版 (2019)2 光电效应课时作业

这是一份高中人教版 (2019)2 光电效应课时作业，共4页。试卷主要包含了15×1014Hz等内容，欢迎下载使用。

(多选)在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子(电荷量为e)的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出( )
A．该金属的截止频率
B．普朗克常量
C．该金属的逸出功
D．单位时间内逸出的光电子数
2.
用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．关于这两种光的比较，下列说法正确的是( )
A．a光的频率大
B．b光子的能量小
C．增大a光光照强度，其对应的饱和电流增大
D．a光照射该光电管时逸出的光电子的最大初动能大
3．(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是( )
A.由图甲可求得普朗克常量h＝eq \f(be,a)
B．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小
C．由图丙可知在光颜色不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大
D．由图丁可知电压越高，则光电流越大
4．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.则下列说法中正确的是( )
A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极
B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大
C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大
D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能约为Ek＝1.2×10－19J
5．(多选)图甲为某种光电烟雾探测器装置示意图，光源S发出频率为ν1的光束，当有烟雾进入该探测器时，光束会被烟雾散射进入光电管C，当光照射到光电管中的金属钠表面时会产生光电子，进而在光电管中形成光电流，当光电流大于某临界值时，便会触发报警系统报警．用如图乙所示的电路(光电管K极是金属钠)研究光电效应规律，得到钠的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系，如图丙所示，元电荷为e.下列说法正确的是( )
A．由图丙知，普朗克常量h＝eq \f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(Uc2－Uc1)),ν2－ν1)
B．由图丙知，金属钠的逸出功为eq \f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ν1Uc2－ν2Uc1)),ν2－ν1)
C．图甲中，光源S发出的光越强，探测器的灵敏度就越高，光电子的最大初动能就越大
D.图乙中，光电管K极使用的金属材料逸出功越大，截止频率越大，探测器的灵敏度就越高
6．用图甲装置研究光电效应，分别用a光、b光、c光照射阴极K得到图乙中a、b、c三条光电流I与A、K间的电压UAK的关系曲线，则下列说法正确的是( )
A．开关S扳向1时测得的数据得到的是I轴左侧的图线
B．b光的光子能量大于a光的光子能量
C．用a光照射阴极K时阴极的逸出功大于用c光照射阴极K时阴极的逸出功
D．b光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能小于a光照射阴极K时逸出的光电子最大初动能
专项3 光电效应方程与Uc­ν图像
1．答案：ABC
解析：由光电效应方程Ek＝hν－W0和eUc＝Ek可知Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)，当Uc＝0时，ν＝eq \f(W0,h)＝νc，即图线在横轴上的截距在数值上等于金属的截止频率；图线的斜率在数值上等于eq \f(h,e)，故可求出普朗克常量h；当ν＝0时，Uc＝－eq \f(W0,e)，即图线在纵轴上的截距的绝对值乘以电子电荷量e在数值上等于金属的逸出功，A、B、C正确．由实验图线不能求出单位时间内逸出的光电子数，D错误．
2．答案：C
解析：由题图可得b光照射光电管时遏止电压大，由Ek＝hν－W0＝eUc可知b光照射光电管时逸出的光电子的最大初动能大，故D错误；由D的分析可知b光的频率大，光子的能量大，故AB错误；增大a光光照强度，单位时间内产生的光电子数增多，所以饱和电流增大，故C正确．
3．答案：BC
解析：根据光电效应方程，结合动能定理可知eUc＝Ekm＝hν－W＝hν－hν0变式可得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(h,e)ν0斜率k＝eq \f(b,2a)＝eq \f(h,e)解得普朗克常量为h＝eq \f(be,2a)，故A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线大，故B正确；入射光频率一定，饱和光电流由入射光的强度决定，即在光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和光电流越大，故C正确；分析图丁可知，当达到饱和光电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误．
4．答案：D
解析：遏止电压产生的电场对电子起阻碍作用，则电源的右端为正极，故A错误；当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，过程中光电管两端电压增大，光电流增大，当光电流达到饱和值不再增大，即电流表的读数先增大后不变，故B错误；由Ekm＝hν－W0可知，最大初动能与光的强度无关，则C错误；Ekm＝hν－W0＝hν－hν0，由图可知，当ν0＝5.15×1014Hz时，由公式Ekm＝h(ν－ν0)代入数值求得Ekm＝1.2×10－19J，故D正确．
5．答案：AB
解析：由光电效应方程和动能定理知，光电管加反向电压时eUc＝eq \f(1,2)mv02＝hν－W0，得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)知遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图中图线的斜率为eq \f(h,e)，结合图像可求得h＝eq \f(e（Uc2－Uc1）,ν2－ν1)，选项A正确；由光电效应方程有eUc＝hν－W0可知Uc＝0时对应的光照频率为极限频率ν0，由丙图可求得ν0＝eq \f(ν2Uc1－ν1Uc2,Uc1－Uc2)，则金属钠的逸出功为hν0＝eq \f(h（ν2Uc1－ν1Uc2）,Uc1－Uc2)＝eq \f(e\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ν1Uc2－ν2Uc1)),ν2－ν1)，选项B正确；图甲中，在光源频率不变条件下，光束越强，相同时间内，相同烟雾浓度下散射到光电管上的光子数越多，产生的光电流越大，但光电子的最大初动能不变，选项C错误；图乙中，光电管K极使用的金属材料逸出功越大，截止频率越大，从光电管出来的光电子的最大初动能就越小，探测器的灵敏度就越低，越不容易触发报警器报警，选项D错误．故选AB.
6．答案：B
解析：A错：当光电流恰为零时光电管两端的电压为遏止电压，当开关S扳向1时，光电子在光电管中是加速的，所加电压是正向电压，因此测得的数据得到的并不是I轴左侧的图线．B对：根据eUc＝eq \f(1,2)mveq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m))＝hν－W0知，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大；由题图可知，b光的遏止电压大于a光的遏止电压，所以b光的频率大于a光的频率，依据E＝hν可知，b光的光子能量大于a光的光子能量．C错：同一阴极的逸出功不变，与入射光的能量大小无关．D错：b光的遏止电压大于a光的遏止电压，根据eUc＝eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ＝hν－W0知，b光对应的光电子最大初动能大于a光的光电子最大初动能．