1、2 光的粒子性一、选择题(16 为单选题， 711 为多选题)1对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是( )A入射光的强度大于某一极限强度B入射光的波长大于某一极限波长C入射光的照射时间大于某一极限时间D入射光的频率不低于某一极限频率答案 D2已知电磁波的波长从小到大依次排列，其顺序为： 射线、X 射线、紫外线、可见光(紫、靛、蓝、绿、黄、橙、红)、红外线、无线电波当用绿光照射某金属表面时，能产生光电效应现象，为了增大光电子的最大初动能( )A可选用紫外线照射B可选用红光照射C可增强绿光照射强度D可延长绿光的照射时间答案 A解析 由波速公式 c 可知，波长越长的电磁波，频率越小，波长越短的电
2、磁波，频率越大；由光电效应方程 EkhW 0 可知，当入射光的频率增大时，光电子的最大初动能增大，与光照强度和光照时间无关，故 A 正确，B、C、D 错误3如图 1 所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的 A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B 单色光照射光电管时不发生光电效应，则( )图 1AA 光的强度大于 B 光的强度BB 光的频率大于 A 光的频率C用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是由 a 流向 bD用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是由 b 流向 a答案 C解析 根据产生光电效应的条件可知选项 A、B 均错误；电流的方向
3、与正电荷的移动方向相同，与负电荷移动的方向相反，故选项 C 正确，D 错误4某金属的逸出功为 2.3 eV，这意味着( )A这种金属内部的电子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离表面B这种金属表层的电子克服原子核引力做 2.3 eV 的功即可脱离表面C要使这种金属有电子逸出，入射光子的能量可能小于 2.3 eVD这种金属受到光照时若有电子逸出，则电子离开金属表面时的动能至少等于 2.3 eV答案 B解析 逸出功指原子的最外层电子脱离原子核克服引力做的功，选项 B 正确5已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014 Hz 和 5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电
4、效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A波长 B频率 C能量 D动量答案 A解析 两种金属的截止频率不同，则它们的逸出功也不同，由 W0h c 可知截止频率大的，逸出功也大由 Ekh W 0 可知，用同样的单色光照射，钙逸出的光电子的最大初动能较小，由 p 知，其动量也较小，根据物质波 p 知，其波长较长2mEkh6研究光电效应的电路如图 2 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( )图 2答案 C解
5、析 用频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和电流越大，故选项 C 正确7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大，这个现象称为康普顿效应E康普顿效应说明光具有粒子性答案 BDE8在光电效应实验中，用频率为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是( )A增大入射光的强度
6、，光电流增大B减小入射光的强度，光电效应现象消失C改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大答案 AD解析 增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数增加，则光电流增大，选项 A 正确；光电效应能否发生与照射光频率有关，与照射光强度无关，选项 B 错误；改用频率较小的光照射时，如果光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，否则，不能发生光电效应，选项 C 错误；光电子的最大初动能 Ekh W 0，故改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大，选项 D 正确9光电效应的规律中，经典电磁理论不能解释的是( )A入射光的频率必须大于被照射金属的极
7、限频率时才能产生光电效应B光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大C入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过 109 sD当入射光频率大于极限频率时，光电子数目与入射强度成正比答案 ABC解析 按经典电磁理论，光的能量随光的强度的增大而增大，与光的频率无关，从金属中飞出的电子，必须吸收足够的能量后才能从其中飞出，电子有一个能量积蓄的时间，光的强度大，单位时间内辐射到金属表面的光子数就多，被电子吸收的光子数自然也多，产生的光电子数也多，故不能解释的有 A、B、C 三项10已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 c，则( )A当用频率为 2c 的单色光照射
8、该金属时，一定能产生光电子B当用频率为 2c 的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为 hcC当入射光的频率 大于 c 时，若 增大，则逸出功增大D当入射光的频率 大于 c 时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍答案 AB解析 因入射光的频率大于极限频率时会产生光电效应，所以 A 正确；因为金属的极限频率为 c，所以逸出功 W0h c，再由 Ekh W 0 得，E k2h ch ch c，B 正确；因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功，对于同种金属是恒定的，故 C 错误；由Ekh W0hh ch( c)可得，当 增大一倍时： 2，故 D 错误EkEk 2 c c11如图
9、3 所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能 Ek 与入射光频率 的关系图象，由图象可知( )图 3A该金属的逸出功等于 EB该金属的逸出功等于 hcC入射光的频率为 c 时，产生的光电子的最大初动能为 ED入射光的频率为 2c 时，产生的光电子的最大初动能为 2E答案 AB解析 题中图象反映了光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 的关系，根据爱因斯坦光电效应方程 Ekh W 0 知，当入射光的频率恰为该金属的截止频率 c 时，光电子的最大初动能 Ek0，此时有 hcW 0，即该金属的逸出功为 E，当入射光的频率为 2c 时，得Ek2h ch ch c.故选项 A、B 正确，选项 C、D
10、错误二、非选择题12在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为 0，则该金属的逸出功为_若用波长为 (0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为 e、c 和 h.)答案 hc0 hc0 e013铝的逸出功为 4.2 eV，现用波长为 200 nm 的光照射铝的表面已知 h6.6310 34 Js，求：(结果在小数点后保留三位有效数字)(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的截止频率答案 (1)3.22510 19 J (2)2.016 V(3)1.0141015 Hz解析 (1)根据光电效应方程 EkhW 0 有Ek W0 J4.21.6 1019 J3.22510 19 Jhc 6.6310 343.010820010 9(2)由 EkeU c 可得Uc V2.016 V.Eke 3.22510 191.610 19(3)由 hcW 0 知c Hz1.01410 15 Hz.W0h 4.21.610 196.6310 34
