1、分层训练(五)能量量子化光的粒子性 基础达标练1一束单色光照射到某种金属板上时能发生光电效应，下列说法正确的是()A光电子的最大初动能与入射光频率成正比B入射光波长越短，逸出的光电子最大初动能越大C入射光强度越大，逸出的光电子最大初动能越大D入射光频率越高，该金属板的逸出功越大2(多选)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是()A光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应3(多选)如图所示，电
2、路中所有元件完好，光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过其原因可能是()A入射光太弱B入射光波长太长C光照时间太短D电源正、负极接反4表中给出了一些金属材料的逸出功现用波长为400 nm的单色光照射这些材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.00108 m/s)()材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 J)3.04.35.96.26.6A.2种 B3种C4种 D5种5分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A. B.C. D.6用如图所示的光电管研究光电效应
3、，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流表G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流表G的指针不发生偏转，则()Aa光的强度一定大于b光的强度Ba光的频率一定大于阴极K的极限频率Cb光的频率一定小于阴极K的极限频率D开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K，电流表G的指针一定不会发生偏转7有关对光电效应的解释，下列说法正确的是()A金属内的电子可以吸收一个或一个以上的光子，当电子积累的能量足够大时，就能从金属中逸出B能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功C发生光电效应时，若入射光越强，则光子的能量就越大，光电子的
4、最大初动能就越大D用频率是1的绿光照射某金属恰好发生了光电效应，而改用频率是2的黄光照射该金属一定发生光电效应8研究光电效应的电路如图所示用频率相同、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()能力提升练9(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生下列说法正确的是()A保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大C保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D遏止电压的大小与
5、入射光的频率有关，与入射光的光强无关10(多选)在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电压UAK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)如图b所示，则下列说法中正确的是()A甲、乙两光的光照强度相同B丙光照射阴极时，极板的逸出功最大C甲、乙、丙三光的频率关系为甲乙丙D若把滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流不一定增大11(多选)如图所示，两平行金属板A、B板间电压恒为U，一束波长为的入射光射到金属板B上，使B板发生了光电效应，已知该金属板的逸出功为W，电子的质量为m，电荷量为e，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法中正确的是()A
6、入射光子的能量为hB到达A板的光电子的最大动能为hWeUC若增大两板间电压，B板没有光电子逸出D若减小入射光的波长一定会有光电子逸出12如图甲所示是研究光电效应规律的光电管用波长0.50 m的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与A、K两极之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h6.631034 Js.结合图象，求：(以下所求结果均保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数；(2)光电子飞出阴极K时的最大动能为多少焦耳；(3)该阴极材料的极限频率分层训练(五)能量量子化光的粒子性1解析：根据EkhW0可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是成正比，A错误；入射光波长
7、越短，光子能量越大，逸出的光电子最大初动能越大，B正确；逸出光电子的最大初动能与入射光强度无关，C错误；金属的逸出功由金属自身因素决定，与入射光无关，D错误答案：B2解析：光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率，B正确；根据光电效应方程hW0eUc可知，对于同种金属而言(逸出功一样)，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C错误；在石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，康普顿效应说明光具有粒子性，D正确答案：BD3解析：金属存在截止频率，超
8、过截止频率的光照射金属时才会有光电子射出射出的光电子的动能随频率的增大而增大，动能小时不能克服反向电压，也不会有光电流入射光的频率低于截止频率，不能产生光电效应，与光照强弱无关，B正确，A错误；电路中电源正、负极接反，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，D正确；光电效应的产生与光照时间无关，C错误答案：BD4解析：由题意可知，给定光子的能量为Eh4.951019 J，大于表中所给的铯、钙的逸出功，光照射到这两种金属上能产生光电效应，故A正确答案：A5解析：由光电效应方程得Ek1hW0，Ek2hW0.又Ek22Ek1，联立得W0.答案：A6解析：用某种光照射金属能否发
9、生光电效应与光的强度无关，所以无法判断a、b光的强度，故A错误；用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流表G的指针发生偏转，知a光频率大于阴极K的极限频率，故B正确；由于在光电管两端加了反向电压，用b光照射时，电流表G指针不发生偏转，所以无法判断是否发生光电效应，即无法判断b光的频率与阴极K的极限频率大小，故C错误；由于在光电管两端加了反向电压时，电流表G的指针发生偏转即电子能从阴极运动到阳极，所以断开开关即不加反向电压时，电子一定能从阴极运动到阳极，即电流表G一定发生偏转，故D错误答案：B7解析：金属内的每个电子只能吸收一个光子，获取能量，不能吸收多个光子发生积累，若该能量足够其克服金属原
10、子的束缚做功，就能逸出金属，若不够，就不会逸出金属，A错误；当入射光子的能量大于等于金属的逸出功，即可发生光电效应，B正确；根据光电效应方程EkhW0可知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，C错误；用频率是1的绿光照射某金属发生了光电效应，由于黄光的频率2小于绿光的频率1，则改用黄光照射该金属不一定发生光电效应，D错误答案：B8解析：根据光电效应的结论可知，当入射光的频率一定时，最大初动能相同，根据Uemv2，故频率一定的光照射K极时，遏止电压是一定的；光的强度越大则单位时间射出的光电子的数量越多，则光电流越大，故选项C正确答案：C9解析：保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，单位时间内
11、光电子变多，饱和光电流变大，A对；据爱因斯坦光电效应方程mvhW0可知，入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，B对；当hW0时没有光电流产生，C错；由mveU遏可知遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，D对故选A、B、D.答案：ABD10解析：甲、乙两光对应的遏止电压相同，两光的频率相同，频率相同的情况下，饱和光电流大的光照强度大，则甲光的光照强度大，A错误；极板的逸出功是阴极金属自身的属性，不变，B错误；甲、乙两光对应的遏止电压相同，小于丙光的遏止电压，根据eUcmvhW0，可知入射光的频率越高，对应的截止电压Uc越大，所以甲光、乙光的频率相等，小于丙光的频率，C正确；图
12、中光电管加的是正向电压，如果已经达到饱和光电流，把滑动变阻器的滑片P向右滑动，正向电压增大，光电流不增大，D正确答案：CD11解析：根据Eh，而，则光子的能量为h，故A正确；光电子逸出的最大动能EkmhW，根据动能定理，EkmEkmeU，则到达A板的光电子的最大动能为EkmhWeU，故B正确；若增大两板间电压，不会影响光电效应现象，仍有光电子逸出，故C错误；若减小入射光的波长，那么频率增大，一定会有光电子逸出，故D正确答案：ABD12解析：(1)每秒钟阴极发射的光电子个数：N4.01012个(2)光电子飞出阴极K时的最大动能：EkeU00.6 eV9.61020 J.(3)由光电方程可得：Ekhhc，代入数据解得极限频率：c4.61014 Hz.答案：(1)4.01012个(2)9.61020 J(3)4.61014 Hz