17.2光的粒子性 课时练习（含答案）

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1、 题组一 光电效应的现象及规律 1当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( ) A锌板带负电 B有正离子从锌板逸出 C有电子从锌板逸出 D锌板会吸附空气中的正离子 答案 C 解析 当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选 项 C 正确，A、B、D 错误 2. (多选)在演示光电效应的实验中， 原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连， 用弧光灯(紫 外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图 1 所示，这时( ) 图 1 A锌板带正电，指针带负电 B锌板带正电，指针带正电 C若用黄光照射锌板，则可能不产生光电效应现象 D若用红光照射锌板，则锌板能发

2、射光电子 答案 BC 解析 锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，故锌板带正电，指针上的 部分电子被吸引到锌板上发生中和，使指针带正电，B 对，A 错；红光和黄光的频率都小于 紫外线的频率，都可能不产生光电效应，C 对，D 错 3用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度， 则( ) A逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变 B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 C逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小 D光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了 答案 A 解析 光的频率不变，表示光子能量不变，仍会有光电子从该金属表面逸出，逸出的

3、光电子 的最大初动能也不变；若再减弱光的强度，逸出的光电子数就会减少，选项 A 正确 4关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( ) A只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生 B光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比 C发生光电效应的时间一般都大于 10 7 s D发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比 答案 D 解析 由 hhc 知，当入射光波长大于极限波长时，不能发生光电效应，A 错；由 Ek hW0知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光的强度无关，B 错；发生光电效应的 时间一般不超过 10 9 s，C 错 5.如图 2，用一定频率的单色光

4、照射光电管时，电流表指针会发生偏转，则( ) 图 2 A电源右端应为正极 B流过电流表 G 的电流大小取决于照射光的频率 C流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D普朗克解释了光电效应并提出光子能量 Eh 答案 C 解析 发生光电效应时， 电子从光电管右端运动到左端， 电流的方向与电子定向移动的方向 相反， 所以流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b； 光电管两端可能是正向电压也可能是反向 电压，所以电源右端可能为正极，也可能为负极；流过电流表 G 的电流大小取决于照射光 的强度，与光的频率无关；爱因斯坦解释了光电效应并提出光子能量 Eh. 题组二 光电效应方程的应用相关图象问题 6

5、某金属的逸出功为 2.3 eV，这意味着( ) A这种金属内部的电子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离金属表面 B这种金属表层的电子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离金属表面 C要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量必须大于 2.3 eV D这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于 2.3 eV 答案 B 解析 逸出功是指原子的最外层电子脱离原子核克服引力所做的功 7(多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 c，则( ) A当用频率为 2c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B当用频率为 2c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动

6、能为 hc C当入射光的频率 大于 c时，若 增大，则逸出功增大 D当入射光的频率 大于 c时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 答案 AB 解析 因入射光的频率大于极限频率时会产生光电效应，所以 A 正确；因为金属的极限频 率为 c，所以逸出功 W0hc，再由 EkhW0得，Ek2hchchc，B 正确；因为逸 出功是光电子恰好逸出时需要做的功，对于同种金属是恒定的，故 C 错误；由 EkhW0 hhch(c)可得，当 增大一倍时：Ek Ek 2c c 2，故 D 错误 8.研究光电效应的电路如图 3 所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极 板(阴极 K)，钠极板发

7、射出的光电子被阳极 A 吸收，在电路中形成光电流下列光电流 I 与 A、K 之间的电压 UAK的关系图象中，正确的是( ) 图 3 答案 C 解析 用频率相同的光照射同一金属时， 发射出的光电子的最大初动能相同， 所以遏止电压 相同；饱和电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和电流越大，故选项 C 正确 9用不同频率的光分别照射钨和锌，产生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能 Ek随入射光频率 变化的 Ek 图线已知钨的逸出功是 3.28 eV，锌的逸出功为 3.34 eV， 若将二者的图线画在同一个 Ek 坐标系中，则正确的图是( ) 答案 A 解析 根据光电效应方程 EkhW0可知，E

8、k 图象的斜率为普朗克常量 h，因此图中两 线应平行，故 C、D 错误；图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)时的 入射光频率即极限频率 由光电效应方程可知， 逸出功越大的金属对应的入射光的频率越高， 所以能使金属锌发生光电效应的极限频率更高，所以 A 正确，B 错误 10. (多选)金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压 Uc与入射光频率 的关系图象如图 4 所示则由图象可知( ) 图 4 A该金属的逸出功等于 hc B入射光的频率发生变化时，遏止电压不变 C若已知电子电荷量 e，就可以求出普朗克常量 h D入射光的频率为 3c时，产生的光电子的最大初动能为 2hc 答案

9、ACD 解析 当遏止电压为零时， 最大初动能为零， W0hc.根据光电效应方程 EkmhW0和 eUc Ekm得，Uch e W0 e ，当入射光的频率大于极限频率时，遏止电压与入射光的频率成线性 关系 由 Uch e W0 e ， 知图线的斜率等于h e， 从图象上可以得出斜率的大小， 已知电子电量， 可以求出普朗克常量； 从图象上可知， 逸出功 W0hc.根据光电效应方程， EkmhW0h hc.若入射光的频率为 3c时，产生的光电子的最大初动能为 2hc. 题组三 综合应用 11(多选)下列对光子的认识，正确的是( ) A光子说中的光子就是牛顿在微粒说中所说的粒子 B光子说中的光子就是光

10、电效应中的光电子 C在空间中传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光量子，简称光子 D光子的能量跟光的频率成正比 答案 CD 解析 根据光子说， 在空间传播的光是不连续的， 而是一份一份的， 每一份叫作一个光量子， 简称光子， 而牛顿的微粒说中的微粒指的是宏观世界的微小颗粒， 光电效应中的光电子指的 是金属内的电子吸收光子后克服原子核的库仑引力等束缚，逸出金属表面的粒子，故 A、B 选项错误，C 选项正确；由 h 知，光子能量 与其频率 成正比，故 D 选项正确 12如图 5 甲所示为研究光电效应的电路图 甲 乙 图 5 (1)对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转将滑动变阻

11、器滑片向右移动的过程 中，电流表的示数不可能_(选填“减小”或“增大”)如果改用频率略低的紫光照 射，电流表_(选填“一定”、“可能”或“一定没”)有示数 (2)当用光子能量为 5 eV 的光照射时， 测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示 则 光电子的最大初动能为_J，金属的逸出功为_J. 答案 (1)减小 可能 (2)3.210 19 4.81019 解析 (1)AK 间所加的电压为正向电压，光电子在光电管中加速，滑动变阻器滑片向右移动 的过程中，若光电流达到饱和，则电流表示数不变，若光电流没达到饱和电流，则电流表示 数增大，所以滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能减小

12、紫光的频率小 于紫外线，紫外线照射能发生光电效应，紫光照射不一定能发生光电效应所以电流表可能 有示数(2)由题图乙可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是2 V 时，电流表示 数为 0，得光电子的最大初动能为 2 eV，根据光电效应方程 EkmhW0得 W03 eV 4.810 19 J. 13 铝的逸出功为 4.2 eV， 现用波长为 200 nm 的光照射铝的表面 已知 h6.6310 34 J s， 求： (1)光电子的最大初动能； (2)遏止电压； (3)铝的截止频率 答案 (1)3.22510 19 J (2)2.016 V (3)1.0141015 Hz 解析 (1)根据光电效应方程 EkhW0有 Ekhc W06.6310 343.0108 20010 9 J4.21.610 19 J3.2251019 J (2)由 EkeUc可得 UcEk e 3.22510 19 1.610 19 V2.016 V. (3)hcW0知 cW0 h 4.21.610 19 6.6310 34 Hz1.0141015 Hz.