4.2 光电效应 一、选择题（共 15 题）  1．某种单色光的频率为 ，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为 出功和极限频率分别是（ Ek ，则这种金属的逸 ） Ek A． h  Ek ，   h Ek B． Ek  h ，   h C． h  Ek ， D． Ek  h ，  h Ek  h Ek 2．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，验电器两金属箔片张开，用带负 电的导体棒接触锌板，又可观察到验电器两金属箔片张角变小，其原因是（　　） A．紫外线电离空气，使锌板带正电 B．紫外线自身带微量正电荷 C．锌板发生光电效应，释放出了正的光电子 D．锌板表面射出电子，锌板和两金属箔片均带正电 3．如图所示，K 是光电管 M 中逸出功为 W 的碱金属，G 是灵敏电流计，S 是双刀双掷开关；若入射光的 频率为 ，电子电量为-e，则以下判断中正确的是（ ） W A．当 �h 时，灵敏电流计 G 中一定有电流通过 B．若  h  W W U KA  时，灵敏电流计 G 示数为零 h ，当 e W C．若  h ，当 S 接 a 和 b 且滑线变阻器的滑动端 P 向右滑动时，灵敏电流计 G 中的电流会增大 W D．若  h ，当 S 接 c 和 d 且滑线变阻器的滑动端 P 向右滑动时，灵敏电流计 G 中的电流一定会增大 4．研究光电效应电路如图所示。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 U AK 的关系 图象中，正确的是___________。 A． B． C． D． 5．如图所示为光电管的工作原理图，接通电路，用某种色光甲照射 K 板时，电流计的读数不为零。则下 列说法正确的是（　　） A．如果增加色光甲的强度，则电流计的读数可能不变 B．如果将电源的正负极对调，则电流计的读数一定为零 C．如果用色光乙照射 K 板，电流计的读数为零，则色光乙的频率一定小于色光甲 D．如果用色光乙照射 K 板，电流计的读数为零，则色光乙的强度一定小于色光甲 6．1887 年赫兹发现了光电效应现象；1905 年爱因斯坦用光量子理论对 光电效应进行了全面的解释；现在 利用光电效应原理制成的光电器件 已经被广泛应用于生产、生活、军事等领域。用图示电路图研究光电效 应，用频率为 的单色光照射光电管，能发生光电效应现象，则（　　） A．此电路可用于研究光电管的饱和光电流 B．用频率小于 的单色光照射阴极 K 时，金属的截止频率不同 C．增加入射光的强度，遏止电压 U 不变 D．滑动变阻器滑片 P 从左端缓慢向右移动时，电流表示数逐渐增大 7．在研究光电效应实验时，如果绿光刚好可以发生光电效应，那么换成黄光时（　　） A．一定能发生光电效应 B．只要时间足够长就会发生光电效应 C．能否发生光电效应取决于照射黄光的强度 D．不能发生光电效应 8．如图所示为一光电管电路图，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，电表无偏 转，要使电表指针偏转，可采取的措施是（　　） A．加大照射光强度 B．换用频率更大的光照射 C．将 P 向 B 滑动 D．将电源正负极对调 9．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 ν 的关系图像。由图像可知不 正确的是（　　） A．该金属的逸出功等于 E B．该金属的逸出功等于 hν0 C．入射光的频率为 2ν0 时，产生的光电子的最大初动能为 E D．入射光的频率为 v0 E 时，产生的光电子的最大初动能为 2 2 10．下列说法中正确的是（　　） A．图甲是由于海面下层空气的折射率比上层空气的折射率小形成的，其中 A 是蜃楼 B．图乙中平行光 a 、 b 经过三棱镜后交于 M 点，则 a 、 b 光以相同入射角从空气斜射入平行玻璃砖时， b 光侧移量大 C．图丙为分别用 a 、 b 、 c 三束光照射同一光电管得到的电流随电压变化图像，则 a 、 b 、 c 三束光的频 率 va  vc  vo D．图丁中 P 是偏振片， Q 是光屏，白炽灯照射 P 时，缓慢转动 P ，光屏 Q 上亮度发生变化，说明光波是 横波 11．彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水 珠发生全反射和色散的光路示意图，其中 a、b 为两束频率不同的单色光．对于这两束光，以下说法中正确 的是（　　） A．单色光 a 比单色光 b 的频率高 B．由水射向空气，a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反射的临界角 C．在水中 a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 D．如果 b 光能使某金属发生光电效应，则 a 光也一定能使该金属发生光电效应 12．用同一光管研究 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，则这两种光下列说法正确的是（　　） A．两种光在同一种介质中传播时，b 的速度大 B．两种光从玻璃射向真空时，a 光的临界角小 C．用同一种装置做双缝干涉实验，b 光相邻的亮条纹宽 D．如两光都是氢原子产生，则 a 对应的能级差小 13．黑体辐射的实验规律如图所示，由下图可知(　　) A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 14．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，下列说法错误的 是（　　） 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 15．如图所示，水下光源 S 向水面 A 点发射一束光线，折射光线分成 a、b 两束，则（ ） A．在水中 a 光的速度比 b 光的速度小 B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a 光的干涉条纹间距大于 b 光的间距 C．a、b 两束光相比较，b 光的波动性较弱，a 光的波动性较强 D．若保持入射点 A 位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a 光先消失 二、填空题 16．爱因斯坦提出光子说，认为每个光子所具有的能量跟它的频率成正比，比例常数为普朗克常量 h，则 h 的单位为______；该单位用国际单位制基本单位可表示为_________。 17．在某次光电效应实验中，得到的遏制电压 u0  与入射光的频率 的关系如图所示，若该直线的斜率和截 距分别为 k 和 b ，电子电荷量的绝对值为 e ，则普朗克常量可表示为_______，所用材料的逸出功可表示为_ ______． 18．在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能 Ek 与入射光 的频率 的关系如图所示，由实验图线可知该金属的逸出功为_______，若用波长为  的光照射该金属产生 光电子，则光电子的最大初动能为________.（已知普朗克常量为 h，光在真空中的传播速度为 c） 19．一光电管的阴极用极限波长为 λ0 的材料制成，将它连接在如图所示的电路中，当用波长为 λ 的光照射 阴极 K（λ < λ0），并调节滑动变阻器使光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差逐渐增大到 U 时，光电流达到 饱和且饱和电流为 I．则每秒内由阴极 K 发出的电子个数在数值上等于______,到达阳极 A 的电子的最大动 能为_______．（已知普朗克常量为 h，真空中光速为 c，元电荷的值为 e） 如果阳极 A 和阴极 K 之间的电势差 U 不变，仅将同种照射光的强度增到原来的三倍，则到达阳极 A 的电子 的最大动能________（填“变大”、“不变”或“变小”）． 三、综合题 20．已知锌的逸出功 W0="3.34" eV，试通过计算说明：用波长 λ=0.2μm 的光照射锌板时能否发生光电效 应．(普朗克常量 h=6.63×10－34J·s，真空中光速 c=3×108m/s) 7 21．某红光的波长为 6.35 �10 m ，求其能量子的值。 22．铝的逸出功是 W0，现在将波长 λ0 的光照射铝的表面（普朗克常量为 h，电子电荷量为 e）。 （1）求光电子的最大初动能； （2）求遏止电压。 23．金属铝的逸出功 W0  4． 2eV 6． 63 �10 34 J � s ）求： （1）光电子的最大初动能； ，现在用频率为 3．� 0 1015 Hz 入射光照射铝的表面，（普朗克常量为 （2）遏止电压．参考答案： 1．A 【详解】 根据光电效应方程： Ek  h  W0  h  h 0 得这种金属的逸出功： W0  h  Ek 且： W0  hν 0 因此极限频率： 0  W0 E   k h h 故 A 正确，BCD 错误。 故选 A． 2．D 【详解】 当用紫外线照射锌板时，锌板发生光电效应，锌板缺少电子带正电，与锌板导线相连的验电器也带上正 电，当用带负电的导体棒接触锌板，发生电中和，带电量减少，从而使验电器两金属箔片张角变小。 故选 D。 3．B 【详解】 AB．由图可知，当开关 S 向上，电路接入反向的电压时，若  h  W W U KA  ，当 时，光电子无法到达 h e 阳极 A，所以灵敏电流计 G 示数为零，故 A 错误，B 正确； W C．若  h ，当 S 接 a 和 b 时，电路接入反向的电压，滑线变阻器的滑动端 P 向右滑动时，反向电压增 大，灵敏电流计 G 中的电流一定不会增大，故 C 错误； D．当 S 接 c 和 d 电路接入正向的电压，滑线变阻器的滑动端 P 向右滑动时正向电压增大，若光电流早已 达到饱和，则灵敏电流计 G 中的电流不会增大，故 D 错误。 故选 B。 4．C 【详解】 遏止电压不会随光的强弱而变化，光的强弱会影响饱和电流的大小，光照越强，饱和电流越大；故 C 正 确，ABD 错误。 故选 C。 5．C 【详解】 A．分析电路图可知，所加电压为正向电压，增加色光甲的强度，则逸出的光电子多，电流计示数增加， 故 A 错误。 B．若干将电源的正负极对调，加反向电压，电流计的读数不一定为零，故 B 错误。 CD．因所加电压为正向电压，则如果用色光乙照射 K 板，电流计的读数为零，则肯定是没