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1、光电效应规律和光电效应方程一、选择题1下列关于光电效应实验结论的说法正确的是() A对于某种金属，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对于某种金属，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对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大 D对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A正确，B错误根据光电效应方程EkhW0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越
2、高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故C错误根据光电效应方程EkhW0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D错误2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，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【解析】选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误；用频率为的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率
3、较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hW0mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确3在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时( )A锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电 D锌板带负电，指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应，锌板上有电子逸出，锌板带正电，验电器指针也带正电，故B正确4 关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是()A 金属的逸出功与入射光的频率成正比B 饱和光电流与入射光强度有关
4、 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最大初动能要大D 光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身，故A错误；逸出的光电子数与入射光的强度有关，即饱和光电流与入射光的强度有关，故B正确；由光电效应方程EkhW0 可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率，所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小，C错误；光电效应几乎是瞬时发生的，D正确5硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)() Ah B. Nh CNh D2Nh【解析】选C.
5、 据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为h ( h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nh，所以选项C正确6用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是() A改用红光照射 B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压 D改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hW0+mv2，在逸出功一定时，只 有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D对7在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的() A频率B强度C照射时间 D光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程EkhW0 可知
6、：Ek只与频率有关，故选项B、C、D错误，选项A正确8在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是() A单位时间内逸出的光电子数B反向截止电压C饱和光电流 D光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A、C错误；用同一种单色光照射，光电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程EkhW0 可得光电子的最大初动能一定不同，D正确；再根据EkeUc知，反向截止电压一定不同，B正确9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
7、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( )【解析】选C. 虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C.10 在光电效应实验中，分别用频率为a、b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U b、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()【解析】 选BC 由爱因斯坦光电效应方程EkhW0，又由动能定理有EkmeU，当ab时，EkaEkb，UaU b，A错误，B正确；若UaU b
8、，则有EkaEkb，C正确；同种 金属的逸出功不变，则不变，则WhEkm不变，D错误。11 如图为光电管的工作原理图当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，电路中有光电流则以下说法中正确的是() A增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B 增大绿光照射强度，电路中的光电流可能会增大 C 改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流D改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流【解析】选BD.光电管的阴极K涂有金属材料，与阴极相对应的是阳极A，当光照射到阴极K时，如果入射光的频率大于阴极材料的极限频率，就会发生光电效应现象有光电子从阴极K发出，由于A、K之间存在
9、加速电场，光电子在电场的作用下由K运动到A，于是在回路中形成电流(光电流)本题在绿光照射下已经产生了光电流，增大光照的强度，有可能影响光电流的大小，不能改变光电子出射时的最大初动能，所以A错误，B正确换用其他频率或波长的光照射时，若其他光的频率比绿光的大，则肯定可以产生光电流，若用比绿光波长大的光照射，则可能出现两种情况，若此光的频率仍然大于这种阴极材料的极限频率，是可以产生光电流的，反之则无光电流产生，所以C错误，D正确12 用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek-图象，已知钨的逸出功是3.28eV，锌的逸出功是3.24eV，若
10、将二者的图线画在同一个Ek- 坐标图中，用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是( )【解析】选B.依据光电效应方程EkhW0 可知，Ek- 图线的斜率代表了普朗克常量h，因此钨和锌的Ek- 图线应该平行图线的横截距代表了极限频率0，而0W0 /h ，因此钨的0大些综上所述，B图正确13 如图为一光电管电路，滑动变阻器滑动触头P位于AB上某点，用光照射光电管阴极K，电流表无偏转，要使电流表指针偏转，可采取的措施有( )A 加大照射光强度B换用波长短的光照射C将P向B滑动 D将电源正负极对调【解析】选B.由题意可知，电流表没有偏转，说明没有发生光电效应，是因为入射光的频率低于阴极材料的
11、极限频率，采用加大照射光强度、增大电压、对调电源正负极等措施是无用的，只有增大入射光的频率，即换用波长短的光，才可能发生光电效应，使电流表指针发生偏转，故B正确，A、C、D错误14 (多选) (2017汕头模拟) 如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是() A 有光子从锌板逸出 B有电子从锌板逸出B 验电器指针张开一个角度 D锌板带负电【解析】：选BC用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误、B正确；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，
12、验电器指针张角越大，故C正确、D错误。15 (2017上海高考)在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是()A 光电效应是瞬时发生的B所有金属都存在极限频率C光电流随着入射光增强而变大 D入射光频率越大，光电子最大初动能越大【解析】：选C光具有波粒二象性，既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数量增多，所以光电流会增大，这与波动性无关，C项正确；一个光电子只能吸收一个
13、光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D项错误。16 关于光电效应的规律，下列说法中正确的是()A 发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多B 光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C 发生光电效应的反应时间一般都大于10 7s D只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生【解析】：选A发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，选项A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，选项B错误；发生光电效
14、应的反应时间一般都不超过10 9s，选项C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频 率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能产生，选项D错误。17 (2017昆明模拟)关于光电效应，下列说法中正确的是()A 发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大B不同金属产生光电效应的入射光的最低频率是相同的 C金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能发生光电效应 D如果入射光光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应【解析】：选D根据光电效应方程可得EkhW0，光子的能量与光照强度无关，A错误；每种金属都有自
15、己的极限频率，B错误；金属内的每个电子一次只能吸收一个光子，而且是不能积累的，C错误；当入射光光子的能量小于金属的逸出功时，不能发生光电效应，D正确。18 (多选)(2017广东高考)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，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【解析】：选AD增大入射光强度，使单位时间内逸出的光电子数增加，因此光电流增大，选项A正确；光电效应与照射光的频率有关，与强度无关，选项B错误；当照射光的频率小于，大于极限频率时发生光电效应，选项C错误；由Ekm
