高2021届高2018级高中物理大一轮复习资料三维设计课件课时跟踪检测(三十八)光电效应波粒二象性

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则U1＜U2,故A错误；根据

hchc

－W0＝eU1；－W0＝eU2,其中的W0＝hνc,三式联立可求解h

λ1λ2

hc

和νc,选项B错误；用λ1照射时,光电子的最大初动能为eU1,选项C正确；根据－W0＝Ekm

λ可知入射光的波长与光电子的最大初动能不成正比,故D错误。

10.研究光电效应规律的实验装置如图所示,用频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出。当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压Uc,在下列表示光电效应实验规律的图像中,错误的是( )

【试题解析】：选B 由光电效应规律可知,光电流的强度与光强成正比,光射到金属上时,光电子的发射是瞬时的,不需要时间积累,故A、D图像正确；从金属中发出的光电子,在反向电压作用下做减速运动,随着反向电压的增大,到达阳极的光电子数减少,故C图像正确；由光电效应方程可知：hν＝hν0＋Ekm,而eUc＝Ekm,所以有hν＝hν0＋eUc,由此可知,B图像错误。

[B级——增分题目练通抓牢]

11.(2019·山西省太原市三模)如图所示,在研究光电效应的实验中,保持P的位置不变,用单色光a照射阴极K,电流计G的指针不发生偏转；改用另一频率的单色光b照射K,电流计的指针发生偏转,那么( )

A.增加a的强度一定能使电流计的指针发生偏转 B.用b照射时通过电流计的电流由d到c

C.只增加b的强度一定能使通过电流计的电流增大 D.a的波长一定小于b的波长

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【试题解析】：选C 用单色光a照射阴极K,电流计G的指针不发生偏转,说明a光的频率小于阴极K的截止频率,增加a的强度也无法使电流计的指针发生偏转,A错误；电子运动方向从d到c,电流方向从c到d,B错误；只增加b的强度可以使光电流增大,使通过电流计的电流增大,C正确；b光能使阴极K发生光电效应,b光的频率大于阴极K的截止频率也就大于a光的频率,b的波长一定小于a的波长,D错误。

12.(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5)。由图可知( )

A.该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B.该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C.该图线的斜率表示普朗克常量 D.该金属的逸出功约为1.8 eV

【试题解析】：选ACD 由光电效应方程Ek＝hν－W0可知,题图中横轴的截距为该金属的截止频率,选项A正确,B错误；图线的斜率表示普朗克常量h,C正确；该金属的逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×1014 J≈1.8 eV,选项D正确。

13.(2019·河南省濮阳市三模)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调,分别用a、b、c三束单色光照射,调节A、K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示,由图可知( )

A.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最大 B.单色光a和c的频率相同,且a光更强些,b光频率最大

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C.单色光a和c的频率相同,且a光更弱些,b光频率最小 D.单色光a和c的频率不同,且a光更强些,b光频率最小

【试题解析】：选B a、c两单色光照射后遏止电压相同,根据Ekm＝eUc,可知产生的光电子最大初动能相等,则a、c两单色光的频率相等,光子能量相等,由于a光的饱和光电流较大,则a光的强度较大,单色光b照射后遏止电压较大,根据Ekm＝eUc,可知b光照射后产生的光电子最大初动能较大,根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得,b光的频率大于a光的频率,故A、C、D错误,B正确。

14.在研究甲、乙两种金属发生光电效应现象的实验中,光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示,则下列说法正确的是( )

A.两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等 B.若增大入射光频率ν,则所需的遏止电压Uc将增大

C.某一频率的光可以使乙金属发生光电效应,则不一定能使甲金属发生光电效应 D.若不改变入射光频率ν,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能Ek将增大 【试题解析】：选B 根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0,可知光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像的斜率k＝h,所以两条图线的斜率一定相等,α和β一定相等,选项A错误；由Ek＝hν－W0可知,若增大入射光的频率ν,则产生的光电子的最大初动能增大。由eUc＝Ek,可知若增大入射光频率ν,则所需的遏止电压Uc将增大,选项B正确；光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像与横轴的截距等于金属的逸出功W0与普朗克常量h的比值,由图像可知甲的逸出功较小,因此某一频率的光可以使乙金属发生光电效应,则一定能使甲金属发生光电效应,选项C错误；根据光电效应规律,若不改变入射光频率ν,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能不变,选项D错误。

15.如图所示是研究光电效应的电路,则下列关于光电流与电压的关系图像中正确的是( )

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【试题解析】：选A 同一种光的频率相等,根据光电效应方程Ekm＝hν－W0,最大初动能相等,由Ekm＝eUc,知遏止电压相等,蓝光的频率大于黄光的频率,则蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压。光越强,单位时间内产生的光电子数目越多,光电流越大。故A正确,B、C、D错误。