1、课时作业41光电效应波粒二象性时间：45分钟满分：100分一、选择题(8864)1.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A改用频率更小的紫外线照射B改用X射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间解析：金属发生光电效应必须使光的频率大于极限频率，X射线的频率大于紫外线的频率答案：B图12(2010天津高考)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1.则这两种光()A照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C通过同一装置发生双缝干
2、涉，a光的相邻条纹间距大D通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大解析：爱因斯坦光电效应方程|eUc|mv2hW，由图象可知|Uc2|Uc1|.则两种光的频率ab，根据双缝干涉条纹间距公式x可知，a光的相邻条纹间距大，选项C正确；同理可知naCb，选项B正确答案：BC图23(2010浙江高考)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图2所示则可判断出()A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：由题图可知，甲、乙两光
3、对应的反向截止电压均为Uc2，由爱因斯坦光电效应方程EkmhW逸及eUc20Ekm可知甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，选项A、C均错；甲光频率小，则甲光对应光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，选项D错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项B正确答案：B4(2010四川高考)用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 J由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()A5.51014HzB7.91014HzC9.81014Hz D1.21015Hz解
4、析：由爱因斯坦光电效应方程得hh0Ekm，代入数据解得07.91014 Hz.选项B正确答案：B5(2009广东高考)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件下列表述正确的是()A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应解析：光电效应是光(包括不可见光)照射金属使其逸出电子的现象，因此硅光电池是把光能转化为电能的一种装置，选项A正确；根据光电效应规律知，大于一定频率的光才能被电子吸收而发生光电效应，电子的最大初动能与入射光的频率有关答案：A6(2009宁夏、辽宁高考)关于光
5、电效应，下列说法正确的是()A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多解析：逸出功Wh0，W0极限频率，A正确；只有照射光的频率大于等于金属极限频率0，才能产生光电效应现象，B错；由光电效应方程EkmhW知，因不确定时，无法确定Ekm与W的关系，C错；光强Enh，越大，E一定，则光子数n越小，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错答案：A7已知能使某金属产生光电效应的极限频率为0，则()A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产
6、生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析：由光电效应方程hh0Ekm知，当入射光频率为20时，一定能产生光电子，其最大初动能Ekmhh02h0h0h0，故A、B正确，D错误；逸出功与金属材料有关，与入射光频率无关，故C错答案：AB8用同一频率的光照射到甲、乙两种不同的金属上，它们释放的光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，它们的轨道半径之比为R甲R乙31，则下述说法中正确的是()A两种金属的逸出功之比为31B两种光电子的速度大小
7、之比为31C两种金属的逸出功之比为13D两种光电子的动量大小之比为31解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，由evBm得R，动量大小和速度大小均和环绕半径成正比，B、D对；光电子的最大初动能之比为91，由爱因斯坦的光电效应方程可得：金属的逸出功Whmv2，所以两种金属的逸出功的比值不确定，故选B、D.答案：BD二、计算题(31236)9已知某金属表面接受波长为和2的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30 eV和10 eV，求能使此种金属表面产生光电效应的入射光的极限波长为多少？解析：若此种金属的逸出功为W，极限波长为0由爱因斯坦光电效应方程得：hW0Ek1，hW0Ek2，hW0可得01.
8、24107 m.答案：1.24107 m10紫光在真空中的波长为4.5107 m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率为04.621014 Hz的金属钾能否产生光电效应？(3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？(h6.631034 Js)解析：(1)Ehh4.421019 J.(2)6.671014 Hz因为0，所以能产生光电效应(3)EkmhW0h(0)1.361019 J.答案：(1)4.421019 J(2)能(3)1.361019 J11如图3所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴级P，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零图3(1)求此时光电子的最大初动能的大小(2)求该阴极材料的逸出功解析：设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0.60 V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因为eUEk由光电效应方程：EkhW0由以上二式：Ek0.6 eV，W01.9 eV所以此时最大初动能为0.6 eV，该材料的逸出功为1.9 eV.答案：0.6 eV1.9 eV