1．如圖所示，當一束一定強度某一頻率的黃光照射到光電管陰極K上時，此時滑片P處于A、B中點，電流表中有電流通過，則(　　)

A．若将滑動觸頭P向B端移動時，電流表讀數有可能不變

B．若将滑動觸頭P向A端移動時，電流表讀數一定增大

C．若用紅外線照射陰極K時，電流表中一定沒有電流通過

D．若用一束強度相同的紫外線照射陰極K時，電流表讀數不變

2．在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關系如圖所示．若該直線的斜率和縱軸截距分别為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為________，所用材料的逸出功可表示為________。

一、單項選擇題

1．關于光電效應有如下幾種陳述，其中正确的是(　　)

A．金屬的逸出功與入射光的頻率成正比

B．光電流強度與入射光強度無關

C．用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬産生的光電子的最大初動能要大

D．對任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能産生光電效應

2．入射光照到某金屬表面發生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，則下列說法中正确的是(　　)

A．從光照射到金屬表面上到金屬發射出光電子之間的時間間隔将明顯增加

B．逸出的光電子的最大初動能減小

C．單位時間内從金屬表面逸出的光電子數目将減少

D．有可能不發生光電效應

3．用波長為2.0×10－7 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是4.7×10－19 J．由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s，結果取2位有效數字)(　　)

A．5.5×1014HzB．7.9×1014Hz

C．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz

4．在光電效應的實驗結果中，與光的波動理論不矛盾的是(　　)

A．光電效應是瞬時發生的

B．所有金屬都存在極限頻率

C．光電流随着入射光增強而變大

D．入射光頻率越大，光電子最大初動能越大

5． 017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發出了波長在100 nm(1 nm＝10－9 m)附近連續可調的世界上最強的極紫外激光脈沖．大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術、霧霾治理等領域的研究中發揮重要作用．一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎．據此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)(　　)

A．10－21 JB．10－18 J

C．10－15 JD．10－12 J

6. 關于光電效應，以下說法正确的是(　　)

A．金屬内的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能從金屬逸出

B．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時需要做的最小功，光電效應便不能發生了．但如換用波長更長的入射光子，則有可能發生光電效應

C．發生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能越大

D．由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬産生光電效應的入射光的最低頻率也不相同

7．研究光電效應電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分别照射密封真空管的鈉極闆(陰極K)，鈉極闆發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正确的是(　　)

8.以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間内隻能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間内吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實．光電效應實驗裝置示意圖如圖所示．用頻率為ν的普通光源照射陰極K，沒有發生光電效應，換用同樣頻率為ν的強激光照射陰極K，則發生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即将陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場．逐漸增大U，光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)(　　)

A．U＝－B．U＝－

C．U＝2hν－WD．U＝－

二、多項選擇題

9．用綠光照射一個光電管，能産生光電效應．欲使光電子從陰極逸出時最大初動能增大，可以(　　)

A．改用紅光照射B．改用紫光照射

C．改用藍光照射D．增加綠光照射時間

10．如圖所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是(　　)

A．入射光太弱

B．入射光波長太長

C．光照時間短

D．電源正、負極接反

11．對光的認識，下列說法正确的是(　　)

A．個别光子的行為表現出粒子性，大量光子的行為表現出波動性

B．光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的

C．光表現出波動性時，就不具有粒子性了，光表現出粒子性時，就不再具有波動性了

D．光的波粒二象性應理解為：在某種情況下光的波動性表現得明顯，在另外的某種情況下，光的粒子性表現得明顯

12．用極微弱的可見光做雙縫幹涉實驗，随着時間的增加，在照相底片上先後出現如圖甲、乙、丙所示的圖象，則(　　)

A．圖象甲表明光具有粒子性

B．圖象乙表明光具有波動性

C．用紫外線觀察不到類似的圖象

D．實驗表明光是一種概率波

13．如圖甲所示，合上開關，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發現電流表讀數不為零．調節滑動變阻器，發現當電壓表讀數小于0.60 V時，電流表讀數仍不為零，當電壓表讀數大于或等于0.60 V時，電流表讀數為零．把電路改為圖乙，當電壓表讀數為2 V時，則(　　)

A．逸出功為1.9 eV

B．逸出功為1.7 eV

C．電子到達陽極時的最大動能為2.6 eV

D．電子到達陽極時的最大動能為4.5 eV

14．如圖所示，這是一個研究光電效應的電路圖，下列叙述中正确的是(　　)

A．隻調換電源的極性，移動滑片P，當電流表示數為零時，電壓表示數為遏止電壓U0的數值

B．保持光照條件不變，滑片P向右滑動的過程中，電流表示數将一直增大

C．不改變光束顔色和電路，增大入射光束強度，電流表示數會增大

D．陰極K需要預熱，光束照射後需要一定的時間才會有光電流

15．如圖所示，有一束單色光入射到極限頻率為ν0的金屬闆K上，具有最大初動能的某出射電子，沿垂直于平行闆電容器極闆的方向，從左側極闆上的小孔入射到兩極闆間的勻強電場後，到達右側極闆時速度剛好為零．已知電容器的電容為C，帶電量為Q，極闆間距為d，普朗克常量為h，電子電荷量的絕對值為e，不計電子的重力．關于電容器右側極闆的帶電情況和入射光的頻率ν，以下判斷正确的是(　　)

A．帶正電，ν0＋B．帶正電，ν0＋

C．帶負電，ν0＋D．帶負電，ν0＋

答案與解析

1．【答案】A

【解析】所加的電壓使光電子到達陽極，電流表中有電流通過，且可能處于飽和電流，當滑片向B端移動時，電流表讀數有可能不變，當滑片向A端移動時，所加電壓減小，則光電流可能減小，也可能不變，A正确，B錯誤；若用紅外線照射陰極K，紅外線頻率小于黃光的頻率，但是不一定不能發生光電效應，電流表中不一定沒有電流通過，C錯誤；若用一束強度相同的紫外線照射陰極K時，紫外線的頻率大于黃光的頻率，則單位時間内逸出的光電子數目減小，電流表讀數減小，D錯誤。

2．【答案】ek　－eb

【解析】根據光電效應方程Ekm＝hν－W0及Ekm＝eUc得Uc＝－，故＝k，b＝－，得h＝ek，W0＝－eb。

一、單項選擇題

1．【答案】D

【解析】根據W0＝hν0知，金屬的逸出功由金屬的極限頻率決定，與入射光的頻率無關，A錯誤；光的強度影響單位時間内發出光電子的數目，即影響光電流的大小，B錯誤；不可見光的頻率不一定比可見光的頻率大，根據光電效應方程知，産生的光電子的最大初動能不一定大，C錯誤；對任何一種金屬，都有一個極限頻率，也就是能發生光電效應的最小頻率，則對應一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長才能産生光電效應，D正确．

2．【答案】C

【解析】光電效應瞬時(10－9 s)發生，與光強無關，A錯誤；光電子的最大初動能隻與入射光的頻率有關，入射光的頻率越大，最大初動能越大，B錯誤；光電子數目多少與入射光的強度有關，光強減弱，單位時間内從金屬表面逸出的光電子數目減少，C正确；能否發生光電效應，隻取決于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光強無關，D錯誤．

3．【答案】B

【解析】本題考查光電效應方程，意在考查考生對光電效應方程Ek＝hν－W逸的理解，并能應用光電效應方程求解極限頻率．由光電效應方程Ek＝hν－W逸，而W逸＝hν0，ν＝，所以鎢的極限頻率ν0＝－＝7.9×1014Hz，B正确．

4．【答案】C

【解析】按照光的波動理論，電子吸收光子的能量需要時間，因此光電效應不可能瞬時發生，這與光電效應具有瞬時性矛盾；按照光的波動理論，隻要有足夠長的時間，電子會吸收足夠的能量，克服原子的束縛成為光電子，因此所有金屬均可以發生光電效應，這與光電效應有極限頻率矛盾；按照光的波動理論，照射光越強，電子獲得的能量越大，打出的光電子的最大初動能越大，這與光電效應中打出的光子的最大初動能與光強無關，而與照射光的頻率有關矛盾；按照光的波動理論也可以得到光越強打出的光電子越多，光電流越大，C正确．

5．【答案】B

【解析】由題意知，電離一個分子的能量等于照射分子的光子能量，E＝hν＝h≈2×10－18 J，故B正确．

6.【答案】D

【解析】發生光電效應時，金屬中逸出的電子隻能吸收一個光子的能量，A錯誤；當入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時需要做的最小功，光電效應便不能發生了，但如換用波長更長的入射光子，頻率更低，更不可能發生，B錯誤；入射光的強度越大，單位時間内發出光電子的數目越多，形成的光電流越大，與最大初動能無關，C錯誤；根據光電效應方程Ekm＝hν－W0知，不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬産生光電效應的入射光的最低頻率也不相同，D正确．

7．【答案】C

【解析】由于是強度不同的光照射同種鈉極闆，則遏止電壓相同，強度不同，飽和光電流不同，C正确．

8.【答案】B

【解析】以從陰極K逸出的且具有最大初動能的光電子為研究對象，由動能定理得：－Ue＝0－mv，由光電效應方程得：nhν＝mv＋W(n＝2，3，4，…)，聯立上式解得：U＝－(n＝2，3，4，…)，故B正确．

二、多項選擇題

9．【答案】BC

【解析】光電子的最大初動能與照射時間或照射強度無關，而與入射光子的能量有關，入射光子的能量越大，光電子從陰極逸出時最大初動能越大，所以本題中可以改用比綠光光子能量更大的紫光、藍光照射，以增大光電子從陰極逸出時的最大初動能．

10．【答案】BD

【解析】入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發生光電效應，故B正确；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流産生，故D正确．

11．【答案】ABD

【解析】光是一種概率波，少量光子的行為易顯示出粒子性，而大量光子的行為往往顯示出波動性，A正确；光的波動性不是由于光子之間的相互作用引起的，而是光的一種屬性，這已被弱光照射雙縫後在膠片上的感光實驗所證實，B正确；粒子性和波動性是光同時具備的兩種屬性，C錯誤，D正确．

12．【答案】ABD

【解析】圖象甲曝光時間短，通過光子數很少，呈現粒子性．圖象乙曝光時間長，通過了大量光子，呈現波動性，故A、B正确；同時也表明光是一種概率波，故D正确；紫外線本質和可見光本質相同，也可以發生上述現象，可以用感光膠片觀察到，故C錯誤．

13．【答案】AC

【解析】光子能量hν＝2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數不為零，則能發生光電效應，當電壓表讀數大于或等于0.6 V時，電流表讀數為零，則電子不能到達陽極，由動能定理eU＝mv知，最大初動能Ekm＝eU＝0.6 eV，由光電效應方程hν＝Ekm＋W0知W0＝1.9 eV，對圖乙，當電壓表讀數為2 V時，電子到達陽極的最大動能E′km＝Ekm＋eU′＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV.故A、C正确．

14．【答案】AC

【解析】隻調換電源的極性，移動滑片P，電場力對電子做負功，當電流表示數為零時，則有eU＝mv，那麼電壓表示數為遏止電壓U0的數值，A正确；當其他條件不變，P向右滑動，加在光電管兩端的電壓增加，光電子運動更快，由I＝得電流表讀數變大，若電流達到飽和電流，則電流表示數不會增大，B錯誤；隻增大入射光束強度時，單位時間内光電子數變多，電流表示數變大，C正确；因為光電效應的發生是瞬間的，陰極K不需要預熱，D錯誤．

15．【答案】C

【解析】以最大初動能入射至電容器的電子經闆間電場到達右側極闆速度剛好為0，說明電場力做負功，電場強度方向向右，右側極闆所帶電荷為負電荷，且－eU＝0－Ek0，其中由電容器電壓與電荷量的關系知U＝，由最大初動能與單色光入射頻率的關系知Ek0＝hν－hν0；代入化簡可得ν＝ν0＋。

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