狂刷52 光电效应规律的理解试题君之小题狂刷君2Word下载.docx
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A.有电子从锌板飞出
B.有光子从锌板飞出
C.验电器内的金属箔带正电
D.验电器内的金属箔带负电
【答案】AC
【解析】光电效应是指光子照射下,金属表面的电子脱离原子核的束缚逸出金属表面的现象,金属从而带上了正电,所以A对,验电器是检验物体带电与否的,验电器上的电子转移到金属上,所以验电器带负电,C对。
【名师点睛】解决本题的关键是知道发生光电效应时有光电子从金属中飞出,属于基础题。
5.处于基态的氢原子被一束单色光照射后,能辐射出三种频率分别为v1、v2、v3的光子,且v1>
v2>
v3,则λ射光的频率可能为
A.v1B.v2+v3
C.v2D.v3
【答案】AB
【名师点睛】明确原子吸收光子是量子化的,会求能级差是求这类问题的基础。
6.某介质中光子的能量是E,波长是λ,则此介质的折射率是
A.λE/hB.λE/ch
C.ch/λED.h/λE
【解析】光子能量为:
E=hv=
,解得
,在真空中光速为c,根据
,故答案选C。
【名师点睛】本题关键是掌握光子能量的表达式,比较简单,要明确光子能量、波长、频率、光速等之间关系。
7.用光照射金属表面,没有发射光电子,这可能是
A.入射光强度太小
B.照射的时间太短
C.光的波长太短
D.光的频率太低
【答案】D
【解析】发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率,遏制电压与最大初动能有关,入射光的频率越大,最大初动能越大。
光强不一定能发生光电效应,不一定有光电流,光电流与光照强度无关,所以在光的频率大于极限频率的前提下,光的强度越大,光电流才会越大,所以D对。
【名师点睛】解决本题的关键是掌握光电效应的条件和规律,知道光电流的大小在发生光电效应的前提下,与入射光的强度有关。
8.下列哪些说法是正确的是
A.光子说完全否定了波动说
B.光的波粒二象性是指光与宏观概念中的波与粒子很相似
C.光的波动说和光子说都有其正确性,但又都是不完善的,都有不能解释的实验现象
D.光的波粒二象性才是对光的本性的正确认识
【答案】CD
【名师点睛】宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质,同时波长长的可以体现波动性,波长短的可以体现粒子性。
9.激光器输出功率为P瓦,它每秒发出的光子数为
A.Ph/λcB.Pλ/hc
C.Pc/hλD.Pλc/h
【解析】激光器在1s内所放出的能量为E,则E=Pt=PJ,所以每秒放出的可见光光子数为n=
=
,故答案选B。
【名师点睛】微观世界光子的能量和宏观世界灯泡释放的能量之间的关系是遵循能量守恒定律的,所不同的是微观世界光子的能量比较理想化,是一份一份的,符合hν,建模之后就是比较简单的基础题。
10.用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应,在下列情况下仍能发生光电效应的是
A.用红光照射金属钾,而且不断增加光的强度
B.用较弱的紫外线照射金属钾
C.用黄光照射金属钾,且照射时间很长
D.只要入射光的波长小于绿光的波长,就可发生光电效应
【解析】绿光照射金属恰能发生光电效应,说明金属的逸出功等于绿光光子的能量,红光的频率低于绿光,所以用红光照射不会发生光电效应,A错;
紫光的频率高于绿光,所以用紫光照射会发生光电效应,光照强度弱,只会影响光电流的大小,所以B对;
光电效应发生时间极短,只要能发生光电效应时间都是一样的,C错;
只要入射光的波长小于绿光的波长,频率就会大于绿光,就会发生光电效应,D对。
【名师点睛】考查对光电效应和光的波长、频率之间的关系的掌握。
11.一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是
A.若减小绿光的照射强度,则有可能不会发生光电效应
B.若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数和最大初动能都增加
C.若改用红光照射,则有可能发生光电效应
D.若改用紫光照射,则一定会发生光电效应,且光电子的最大初动能增加
【解析】根据光电效应方程Ekm=hγ–W0,知最大初动能与入射光的强度无关;
某金属在一束绿光的照射下,发生了光电效应,增大绿光的强度,单位时间内发出的光电子数目增加;
红光的频率小于绿光的频率,红光照射可能发生光电效应;
改用紫光照射,由于紫光的频率大于绿光的频率,则一定能发生光电效应,逸出的光电子的最大初动能是紫光照射时大。
12.关于光电效应,下列说法正确的是
A.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现把这束绿光遮住一半,则可能不发生光电效应
B.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现把这束绿光换成红光,则可能不发生光电效应
C.无论光的频率多低,只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
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
13.如图所示,a、b是两束频率不同的单色光,当它们从真空中以相同的入射角射入玻璃中,发生了如图所示的折射,则下面说法中正确的是
A.玻璃对光束a的折射率大
B.若光从玻璃射向空气,光束a的临界角比光束b的临界角大
C.光束a中的光子的能量较小
D.在玻璃中光束a的波长较长
【答案】BC
【解析】由折射光路知,b光线的折射率大,频率大,波长小,在介质中的传播速度小,产生全反射的临界角小,故AD错误,B正确;
根据E=
,所以折射率大的,能量大,所以a光的能量小,故C对。
【名师点睛】光的折射率、频率、光速、临界角的对应关系需清楚,有些学生弄不清它们之间的关系,得出错误的答案。
14.光电效应的实验结论是,对于某种金属
A.无论光强多强,只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应.
B.无论光的频率多低,只要光照时间足够长就能产生光电效应
C.超过极限频率的入射光强度越弱,所产生的光电子的最大初动能就越小
D.超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大
【答案】AD
15.入射光照射到某金属表面上发生光电效应,若入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么
A.从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B.逸出的光电子的最大初动能将减小
C.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D.有可能不发生光电效应
【解析】光电效应具有瞬时性,A错误;
光电子的最大初动能由频率决定,B错误;
光照强度减弱,则逸出的光电子数目将减少,C正确;
发生光电效应是由频率决定的,D错误。
16.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现在把入射光的条件改变,再照射这种金属,下列说法正确的是
A.把这束绿光遮住一半,则可能不产生光电效应
B.把这束绿光遮住一半,则逸出的光电子数将减少
C.若改用一束红光照射,则可能不产生光电效应
D.若改用一束蓝光照射,则逸出光电子的最大初动能将增大
【答案】BCD
【解析】能否发生光电效应与入射光的强度无关,只由入射光的频率决定,A错;
光电效应发生产生的光电子数与光强有关,绿光遮住一半,光强变小,电子数将减少,B正确;
红光比绿光的频率小,因此不一定能产生光电效应,C正确;
光电子的最大初动能
,可知D正确。
17.光电效应共有四条规律,波动说仅能解释的一条规律是
A.入射光的频率必须大于被照金属的极限频率才能产生光电效应
B.光电流的强度与入射光的强度成正比
C.光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增加
D.光电效应发生的时间很短,一般不超过10–9s
【名师点睛】光既具有波动性又具有粒子性,两种性质用来解决不同领域的问题,光电效应体现了光的粒子性,是光的波动性不能完全解释的现象。
18.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
【答案】A
【解析】硅光电池是把光能转变为电能的一种装置,A正确;
是利用光电效应原理制成的器件,依据光电效应方程
,可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应,BCD错误。
19.联合国确定2005年为“国际物理年”,以纪念爱因斯坦在物理学的许多领域作出的杰出贡献,例如阐明布朗运动、建立狭义相对论并推广为广义相对论、提出光的量子理论并完满地解释光电效应等。
关于光电效应的下列说法,正确的是
A.用一定频率的单色光照射几种不同金属表面,若均能发生光电效应,则从不同金属表面逸出的光电子的最大初动能不同
B.用不同频率的单色光照射同一种金属表面,若均能发生光电效应,则从金属表面逸出的光电子的最大初动能不同
C.用一定频率的单色光照射某种金属表面不能发生光电效应,若增加光照射时间,则可能发生光电效应
D.用一定频率的单色光照射某种金属表面不能发生光电效应,若增加光的强度,则可能发生光电效应
【解析】能否发生光电效应的条件取决于入射光的频率,与光照强度无关,AB正确,CD错。
20.关于光电效应,下列说法中正确的是
A.光电流随入射光频率的增大而增大
B.光电子的最大初动能越大,光电流就越小
C.光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率
D.用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应,则改用频率是ν2的紫光照射该金属一定会发生光电效应
21.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
22.某金属在一定频率的光照射下发生光电效应,若减弱该光的光强,则该金属
A.逸出功减少
B.不发生光电效应
C.发射光电子的最大初动能不变
D.发射光电子的最大初动能减小
【解析】由光电效应方程可知,金属的逸出功和初动能与入射光的强度无关,AD错;
能否发生光电效应只与入射光的频率和金属的极限频率有关,与入射光的强度无关,B错,C对。
23.在做光电效应演示实验时,把某金属板连在验电器上,第一次用弧光灯直接照射金属板,验电器的指针张开一个角度,第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通玻璃,再用弧光灯照射,验电器的指针不张开。
由此可以判定,使金属板产生光电效应的是弧光灯中的
A.可见光成分
B.红外线成分
C.无线电波成分
D.紫外线成分
【解析】当入射光的频率大于极限频率时就可以发生光电效应,指针开始时张开,说明发生了光电效应。
后因为玻璃板的插入,光电效应没有发生,说明能使金属发生光电效应的光线没能穿过玻璃板,可见光、红外线、无线电波、都可以穿透玻璃,只有紫外线不行,所以D对。
【名师点睛】考查光电效应的条件,和各种光的穿透能力
24.若用绿光照射某种金属板不能发生光电效应,则下列哪一种方法可能使该金属发生光电效应
A.增大入射光的强度
B.增加光的照射时间
C.改用黄光照射
D.改用紫光照射
25.已知金属钙的逸出功为2.7eV,氢原子的能级图如图所示,一群氢原子处于量子数n=4能级状态,则
A.氢原子可能辐射6种频率的光子
B.氢原子可能辐射5种频率的光子
C.有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
D.有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应
【解析】氢原子可能辐射6种频率的光子,故A正确,B错误;
4→1,3→1,2→1,辐射光子能量大于钙的逸出功为2.7eV,故C正确,D错误。
【名师点睛】应用动量守恒定律时要清楚研究的对象和守恒条件,把动量守恒和能量守恒结合起来列出等式求解是常见的问题。
26.关于光电效应,下列说法正确的是
A.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
B.极限频率越大的金属材料逸出功越大
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
【解析】由光电效应的实验规律知,任何金属都有极限频率,且极限频率越大的金属其逸出功也越大,所以A错误、B正确。
由爱因斯坦光电效应方程
,可知从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功也不一定小,它还与入射光的频率有关,所以C错误。
若发生光电效应,而单位时间逸出的光电子数目由光强决定,入射光的频率越高,单个光子的能量就越大,单位时间内逸出的光电子数目是由光照强度决定的,D错误。
27.关于光电效应,下列说法正确的是
B.截止频率越大的金属材料逸出功越大
C.从金属表面出来的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而减小
28.关于光电效应有如下几种陈述,其中正确的是
A.金属电子的逸出功与入射光的频率成正比
B.光电流强度与入射光强度无关
C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大
D.对任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
【解析】由光电效应方程
可知A错;
在发生光电效应的前提下光电流强度与入射光强度成正比,B错;
入射光的频率越大产生光电子的初动能越大,红外线的频率小于可见光的频率,所以用红外线照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要小,C错;
根据光电效应规律,只要入射光的频率大于极限频率,就能发生光电效应,这个频率对应的光的波长就是最大波长,D正确。
29.用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则
A.光电子的最大初动能不变
B.光电子的最大初动能减少
C.单位时间内产生的光电子数减少
D.可能不发生光电效应
【解析】根据光电效应规律,只要入射光的频率大于极限频率,就能发生光电效应,D错误。
光电子的最大初动能取决于入射光的频率,与光的强度无关,故A正确,B错误。
减小光的强度时,单位时间内产生的光电子数目将减少,故C正确。
【名师点睛】本题考查了影响光电效应的因素,关键是理解光照强度越强,光子数目越多,光照频率越大,光子能量就多,只要入射光的频率大于极限频率,就能发生光电效应。
30.某金属在一束黄光照射下,正好有电子逸出,下列说法正确的是
A.增大光强,而不改变光的频率,光电子的初动能不变
B.用一束更大强度的红光代替黄光,仍能发生光电效应现象
C.用强度相同的紫光代替黄光,仍能发生效应现象
D.用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不会发生光电效应现象
31.用紫光照射某金属恰可发生光电效应,现改用较弱的太阳光照射某金属,则
A.可能不发生光电效应
B.逸出光电子的时间明显变长
C.逸出光电子的最大初动能不变
D.单位时间逸出光电子的数目变小
【解析】由于太阳光含有紫光,所以照射金属时发生光电效应且逸出光电子的最大初动能不变,又因为光强变弱,所以单位时间逸出光电子的数目变小。
32.关于光电效应,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
【解析】由hν0=W知A对;
入射光频率低于极限频率,光照时间不论有多长,都不能发生光电效应,B错;
由Ekm=hν–W知,最大初动能的大小既与入射光频率有关,也与逸出功有关,C错;
单位时间内逸出的光电子数只与光强有关,与光频率无关,D错。
33.氢原子中核外电子从第2能级跃迁到基态时,辐射的光照射在某金属上时能产生光电效应。
那么,处于第3能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的各种频率的光可能使此金属板发生光电效应的至少有
A.1种B.2种
C.3种D.4种
【名师点睛】解答此题的条件是知道发生光电效应的条件,并清楚原子在跃迁时发出的光子频率由始、末能级之差决定,即hν=Em–En,且能级越高,相邻能级的差值越小(在氢原子能级图上表现为上密下疏的特点),发生光电效应的条件是照射光的频率要大于该金属的极限频率。
本题未知该金属的极限频率,但可以用比较的办法来确定肯定能发生光电效应的频率。
34.在进行光电效应实验时,用黄光照射某金属表面时发生光电效应现象,并产生了光电流,则
A.若增大黄光的照射强度,光电子的最大初动能将增大
B.若增大黄光的照射强度,单位时间内出射的电子数目将增多
C.若改用红光照射该金属,一定能产生电效应现象
D.若改用蓝光照射该金属,饱和光电流一定增大
【解析】光电子的最大初动能只与光的频率有关,A错;
出射的电子数目与光的强度有关,B对;
因红光的频率小,若改用红光照射该金属,不能产生电效应现象,C错;
饱和光电流与入射光的强度有关,若改用蓝光照射该金属,饱和光电流不一定增大,D错。
35.(2017·
新课标全国Ⅲ卷)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。
h为普朗克常量。
下列说法正确的是
A.若νa>
νb,则一定有Ua<
UbB.若νa>
νb,则一定有Eka>
Ekb
C.若Ua<
Ub,则一定有Eka<
EkbD.若νa>
νb,则一定有hνa–Eka>
hνb–Ekb
【解析】由爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν–W0,又由动能定理有Ek=eUc,若νa>
νb,则有Eka>
Ekb,Ua>
Ub,A错误,B正确;
若Ua<
Ub,则有Eka<
Ekb,C正确;
同种金属的逸出功不变,则W0=hν–Ek不变,D错误。
36.(2016·
新课标全国Ⅰ卷)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。
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,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.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
E.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
【答案】ACE
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