第84課時光電效應(yīng)課時精練(分值：60分)1~6題每小題5分，共30分1.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是()答案A解析黑體輻射的特點(diǎn)是：隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動，故選A。2.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)C.從金屬表面逸出的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小D.發(fā)生光電效應(yīng)時，入射光的頻率一定，入射光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少答案A解析逸出功W0=hνc，W0∝νc，A正確；只有照射光的頻率大于或等于金屬截止頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，與光照的時間無關(guān)，B錯誤；由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0知，最大初動能與入射光的頻率和金屬逸出功兩個因素有關(guān)，入射光頻率ν不確定時，無法確定Ek與W0的關(guān)系，C錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，入射光的頻率一定時，入射光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)越多，D錯誤。3.如圖甲所示的電路，可用于研究光電效應(yīng)中光電流大小與照射光的強(qiáng)弱、頻率等物理量的關(guān)系。圖中A、K兩極間的電壓大小可調(diào)，電源的正負(fù)極也可以對調(diào)。分別用a、b、c三束單色光照射，調(diào)節(jié)A、K間的電壓U，得到光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知()A.研究遏止電壓時，電源左端應(yīng)為負(fù)極B.單色光b光子的能量小于單色光a光子的能量C.單色光b的頻率小于單色光a的頻率D.單色光a和c的頻率相同，但a光強(qiáng)度更強(qiáng)些答案D解析光電子從K極逸出，研究遏止電壓時，A極板應(yīng)帶負(fù)電，所以電源右端應(yīng)為負(fù)極，A錯誤；根據(jù)-eUc=0-Ekm，Ekm=hν-W0，可知遏止電壓越大，光的頻率越大，根據(jù)ε=hν可知，頻率越大，光子能量越大，所以b光的頻率大，光子能量大，B、C錯誤；單色光a和c照射時遏止電壓相等，所以兩光的頻率相同，但在相等電壓下，a光照射的光電流大，說明單位時間內(nèi)光電子數(shù)多，光照強(qiáng)度大，D正確。4.用如圖所示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，A、K兩個電極密封在真空玻璃管中。先后用頻率為ν1、ν2的入射光照射K極，電壓表測出遏止電壓分別為Uc1和Uc2，下列說法正確的是()A.光電子在K、A間做加速運(yùn)動B.普朗克常量h=eC.增大入射光的強(qiáng)度，K極金屬的逸出功也增大D.當(dāng)微安表示數(shù)最大時，電壓表示數(shù)即為遏止電壓答案B解析題圖中陰極K跟電源正極相連，則靜電力向右，即光電子在K、A間做減速運(yùn)動，故A錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程eUc1=hν1-W0，eUc2=hν2-W0，聯(lián)立解得普朗克常量為h=e(Uc1?Uc2)5.人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺。普朗克常量為6.63×10-34J·s，光速為3.0×108m/s，則人眼能察覺到綠光時所接收到的最小功率是()A.2.3×10-18W B.3.8×10-19WC.7.0×10-10W D.1.2×10-18W答案A解析因每秒有6個綠光的光子射入瞳孔眼睛就能察覺，所以察覺到綠光所接收到的最小功率P=Et，式中E=6ε，又因?yàn)棣?hν=hcλ，可解得P=6?cλt=6×6.63×10?34×6.如圖所示為研究光電效應(yīng)的裝置，當(dāng)分別利用波長為2λ、λ的單色光照射鋅板時，從鋅板表面逸出的光電子的最大初速度之比為1∶3，電流計(jì)的示數(shù)均不為零。已知單色光在真空中的傳播速度為c，普朗克常量為h，則()A.鋅板的極限頻率為9B.用波長為2λ的光照射鋅板時，電流計(jì)的示數(shù)較大C.用波長為3λ的單色光照射鋅板時，定能從鋅板表面逸出光電子D.用波長為2λ、λ的單色光分別照射鋅板時，二者遏止電壓之比為1∶9答案D解析波長為2λ、λ的單色光的能量分別為E1=?c2λ，E2=?cλ，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知Ekm1=?c2λ-W0，Ekm2=?cλ-W0，又從鋅板表面逸出的光電子的最大初速度之比為1∶3，知光子最大初動能之比為1∶9，由以上可解得W0=7?c16λ，所以鋅板的極限頻率νc=W0?=7c16λ，故A錯誤；電流計(jì)的示數(shù)與光電流的大小有關(guān)，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目越多，光電流越大，而單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與光的強(qiáng)度有關(guān)，由于光的強(qiáng)度關(guān)系未知，所以無法判斷電流計(jì)的示數(shù)大小，故B錯誤；波長為3λ的單色光的頻率為ν=c3λ<7c16λ，因此該光不能使鋅板產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即不能從鋅板表面逸出光電子，故C錯誤；由公式7~9題每小題6分，10題12分，共30分7.(2024·海南卷·8)利用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)，閉合單刀雙擲開關(guān)，使S接1，用頻率為ν1的光照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表的示數(shù)剛好為0，此時電壓表的示數(shù)為U1，已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，下列說法正確的是()A.其他條件不變，增大光強(qiáng)，電壓表示數(shù)增大B.改用比ν1更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，此時電壓表示數(shù)仍為U1C.其他條件不變，使開關(guān)S接2，電流表示數(shù)仍為零D.光電管陰極材料的截止頻率νc=ν1-e答案D解析當(dāng)開關(guān)S接1時，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得eU1=hν1-W0，故其他條件不變時，增大光強(qiáng)，電壓表的示數(shù)不變，故A錯誤；改用比ν1更大頻率的光照射，調(diào)整電流表的示數(shù)為零，而金屬的逸出功不變，故遏止電壓變大，即此時電壓表示數(shù)大于U1，故B錯誤；其他條件不變，使開關(guān)S接2，此時hν1>W0，可發(fā)生光電效應(yīng)，故電流表示數(shù)不為零，故C錯誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得eU1=hν1-W0，其中W0=hνc，聯(lián)立解得光電管陰極材料的截止頻率為νc=ν1-eU1?8.如圖甲，A和B兩單色光，以適當(dāng)?shù)慕嵌认虬雸A形玻璃磚射入，出射光線都從圓心O沿OC方向射出，且這兩種光照射同種金屬，都能發(fā)生光電效應(yīng)。那么在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中(如圖乙所示)，調(diào)節(jié)這兩束光的強(qiáng)度并分別照射相同的光電管，實(shí)驗(yàn)中這兩束光都能在單位時間內(nèi)產(chǎn)生相同數(shù)量的光電子，實(shí)驗(yàn)所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線分別以A、B表示，則下列圖中可能正確的是()答案D解析由光路的可逆性可知，單色光A的偏折程度較大，其折射率較大，頻率較高，由Ekm=hν-W0，又eUc=Ekm，聯(lián)立解得Uc=?νe-W0e，可知單色光A的遏止電壓較大，根據(jù)I=qt，可知二者的飽和電流相等。如果所加的電壓U9.(2022·河北卷·4)如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定了普朗克常量h。由圖像可知()A.鈉的逸出功為hνcB.鈉的截止頻率為8.5×1014HzC.圖中直線的斜率為普朗克常量hD.遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比答案A解析根據(jù)遏止電壓與最大初動能的關(guān)系有eUc=Ekmax，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ekmax=hν-W0，當(dāng)Uc為0時，解得W0=hνc，A正確；鈉的截止頻率為νc，根據(jù)題圖可知，截止頻率小于8.5×1014Hz，B錯誤；根據(jù)上述分析，有Uc=?eν-W0e，可知題圖中直線的斜率表示?e，遏止電壓Uc與入射光頻率ν成線性關(guān)系，不是正比，10.(12分)某點(diǎn)光源以功率P向外均勻輻射某頻率的光子，點(diǎn)光源正對圖中的光電管窗口，窗口的有效接收面積為S，每個光子照射到陰極K都能激發(fā)出一個光電子。已知閉合開關(guān)時電壓表示數(shù)為U，陰極K的逸出功為W0，光速為c，電子電荷量為e，光子能量為E，光電管每秒接收到N個光子。求：(1)(5分)光子的動量大小p和光電子到達(dá)陽極A時的最大動能Ekm；(2)(7分)微安表的最大電流I和光電管窗口距點(diǎn)光源的距離R。答案(1)EcE-W0+eU(2)Ne