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4.2光电效应方程及其意义 课时作业-粤教版(2019)选择性必修第三册
全国 高二 课后作业 2023-04-06 33次 整体难度: 适中 考查范围: 近代物理、物理学史、方法、单位制、常识、光学

一、单选题 添加题型下试题

单选题-单题 | 容易(0.94)
1. 用频率为ν的光照射某金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为Ek;若改用频率为3ν的光照射该金属,则逸出的光电子的最大初动能为(  )
A.3EkB.2EkC.3-EkD.2Ek
单选题-单题 | 较易(0.85)
解题方法
2. 在光电效应实验中,两种不同波长的紫外光ab以不同的强度分别照射同一块金属表面,两者都有光电子逸出。已知a光的波长和强度为:b光的波长和强度为:。下列说法正确的是(  )
A.a光照射时金属的逸出功比b光照射时大
B.a光照射时需要的遏止电压比b光照射时小
C.a光照射时产生的光电流与b光照射时相同
D.a光照射时光电子的最大初动能比b光照射时大
2020-12-11更新 | 235次组卷 | 4卷引用:2021届浙江省绍兴市诸暨市高三上学期12月诊断性考试物理试题
单选题-单题 | 较易(0.85)
名校
3. 已知能使某金属产生光电效应的极限频率为,则(  )
A.当用频率为的单色光照射该金属时,则逸出功随之增大
B.当用频率为的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为
C.当照射光的频率增大,光电流强度也随之增大
D.当照射光的频率大于时,若增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍
单选题-单题 | 适中(0.65)
名校
4. 如图所示,N为铝板,M为金属网,它们分别和电池两极相连,各电池的极性和电动势在图中标出,铝的逸出功为4.2eV。现分别用能量不同的光子照射铝板(各光子的能量在图上标出),那么,下列图中有光电子到达金属网的是(  )
A.①②③B.②③C.③④D.①②
单选题-单题 | 适中(0.65)
5. 某实验小组的同学利用如图甲所示的电路研究光电效应现象,用强度一定、波长为的单色光照射阴极,正确进行操作,记录相应的电压表(电压表的零刻度在表盘的中央位置)和电流表的示数,将得到的数据在坐标纸上描点连线,得到的图像如图乙所示。表格所示为几种金属的逸出功,已知普朗克常量为,真空中光速为,电子的电荷量。下列说法正确的是(  )
金属逸出功/
1.90
3.20
3.34
3.70
4.13
3.88

A.阴极可能是由金属镁制成的
B.若换用波长为的单色光进行实验,图线与横轴的交点将左移
C.光电流最大时,单位时间内打到阴极上的光子数至少为
D.换用金属钛制成阴极,饱和光电流大小不变
单选题-单题 | 适中(0.65)
名校
6. 某同学采用如图甲所示的装置研究光电效应现象,分别用abc三束单色光照射图甲中的光电管的阴极,得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示,其中ac两束光照射时对应的遏止电压相同,均为Ua,则下列论述正确的是(  )
A.ac两束光的光强相同
B.ac两束光的频率相同
C.b光束光子的能量最小
D.b光束的波长最长,遏止电压最大
单选题-单题 | 适中(0.65)
7. 如图所示,用某一频率的光照射光电管的阴极,阴极材料的逸出功为W,光电子的最大初动能为Ek,缓慢向右移动滑动变阻器的滑片发现电流表示数逐渐增大,当滑片移动到某一位置以后再移动滑片电流表示数不再增加,此时电流表示数为0.16A。已知h为普朗克常量,下列说法中正确的是(  )
A.A端接的是电源的负极
B.该实验中饱和电流为0.16A
C.入射光的频率可能为
D.若将电源极性颠倒,缓慢向右移动滑片,当电流表示数刚好为零时,电压表示数为
2021-04-13更新 | 821次组卷 | 3卷引用:学科网2021年高三1月大联考物理试题(新课标Ⅱ卷)
单选题-单题 | 适中(0.65)
8. 美国物理学家密立根从1907年起开始以精湛的技术测量光电效应中的几个重要的物理量,在测量金属的遏止电压与入射光的频率v时算出了普朗克常量,若用国际单位制基本单位的符号来表示普朗克常量h的单位,正确的是(  )
A.B.C.D.
2021-05-20更新 | 110次组卷 | 4卷引用:【新东方】 高中物理20210513-007【2021】【高二下】
单选题-单题 | 适中(0.65)
9. 一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光ab,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.若增大入射角i,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光波长
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生偏振现象
D.若ab光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
单选题-单题 | 适中(0.65)
10. 如图所示,用三种色光照射光电管阴极进行光电效应的实验,为红光且光较强,为蓝光光强介于光和光之间,某次实验先用光入射时,有光电流产生,下列说法错误的是(  )
A.当换用光入射时,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.当换用光入射时,光电子的最大初动能变大,饱和光电流变大
C.若保持光的光强不变,不断减小入射光的频率,则始终有光电流产生
D.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
单选题-单题 | 适中(0.65)
名校
11. 如图甲所示为光电效应实验的电路图,其中电压表的零刻度值在表盘的中间,滑动变阻器滑片O位置不动,滑片P可以左右滑动。某次实验中保持光的颜色和光照强度不变,只移动滑动变阻器滑片P的位置,得到电流表的示数I随电压表的示数U变化规律如图乙所示,当电流增大到最大值I0时,对应的电压为U1.则下列说法正确的是(  )
A.图中滑片P向a端滑动时,可以得到电压U1的值
B.金属K的逸出功等于eUc
C.光电子的最大初动能等于eUc
D.保持光的颜色不变,只增加光照强度,图乙I-U图象的Uc会增大

二、多选题 添加题型下试题

多选题 | 较易(0.85)
12. 金属中存在着大量的价电子(可理解为原子的最外层电子),价电子在原子核和核外的其他电子产生的电场中运动,电子在金属外部时的电势能比它在金属内部作为价电子时的电势能大,前后两者的电势能差值称为势垒,用符号V表示,价电子就像被关在深度为V的方箱里的粒子,这个方箱叫做势阱,价电子在势阱内运动具有动能,但动能的取值是连续的,价电子处于最高能级时的动能称为费米能,用Ef表示.用红宝石激光器向金属发射频率为ν的光子,具有费米能的电子如果吸收了一个频率为ν的光子而跳出势阱,则 (  )
A.具有费米能的电子跳出势阱时的动能为EkVEf
B.具有费米能的电子跳出势阱时的动能为EkVEf
C.若增大激光的强度,具有费米能的电子跳出势阱时的动能增大
D.若增大激光的强度,具有费米能的电子跳出势阱时的动能不变
2016-12-07更新 | 578次组卷 | 3卷引用:2010年吉林省实验中学高二下学期期中考试物理试题
多选题 | 适中(0.65)
13. 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与入射光频率的关系图像。由图像可知(  )
A.该金属的逸出功等于E
B.该金属的逸出功等于
C.入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为E
D.入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为
E.由该图像可得出普朗克常量
多选题 | 适中(0.65)
名校
14. 关于光电效应,下列说法正确的是(  )
A.图a中,若电源右侧是正极,则增大电压,微安表G的示数减小
B.图b中,丙光的频率大于甲光的频率,甲光的光强大于乙光的光强
C.图c中,为金属的截止频率
D.图c中,图线的斜率为普朗克常量

三、解答题 添加题型下试题

解答题 | 适中(0.65)
名校
15. 已知金属钠的极限频率ν=5.53×1014Hz,用波长λ =2×10−7m的光照射金属钠。已知真空中的光速c=3 ×108 m/s,普朗克常量h =6.63×10−34Js。
(1)请通过计算说明能否发生光电效应?
(2)若能发生光电效应,逸出光电子的最大初动能是多少?(结果保留两位有效数字)
解答题 | 较难(0.4)
名校
16. 物体中的原子总是在不停地做热运动,原子热运动越激烈,物体温度越高;反之,温度就越低.所以,只要降低原子运动速度,就能降低物体温度.激光制冷的原理就是利用大量光子阻碍原子运动,使其减速,从而降低了物体温度.使原子减速的物理过程可以简化为如下情况:如图所示,某原子的动量大小为将一束激光即大量具有相同动量的光子流沿与原子运动的相反方向照射原子,原子每吸收一个动量大小为的光子后自身不稳定,又立即发射一个动量大小为的光子,原子通过不断吸收和发射光子而减速.已知均远小于,普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响
   
若动量大小为的原子在吸收一个光子后,又向自身运动方向发射一个光子,求原子发射光子后动量p的大小;
从长时间来看,该原子不断吸收和发射光子,且向各个方向发射光子的概率相同,原子吸收光子的平均时间间隔为求动量大小为的原子在减速到零的过程中,原子与光子发生吸收发射这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小;
根据量子理论,原子只能在吸收或发射特定频率的光子时,发生能级跃迁并同时伴随动量的变化.此外,运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响,即光源与观察者相对靠近时,观察者接收到的光频率会增大,而相对远离时则减小,这一频率的偏移量会随着两者相对速度的变化而变化.
为使该原子能够吸收相向运动的激光光子,请定性判断激光光子的频率和原子发生跃迁时的能量变化h的比值之间应有怎样的大小关系;
若某种气态物质中含有大量做热运动的原子,为使该物质能够持续降温,可同时使用6个频率可调的激光光源,从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光.请你运用所知所学,简要论述这样做的合理性与可行性.

试卷分析

整体难度:适中
考查范围:近代物理、物理学史、方法、单位制、常识、光学

试卷题型(共 16题)

题型
数量
单选题
11
多选题
3
解答题
2

试卷难度

知识点分析

序号
知识点
对应题号
1
近代物理
2
物理学史、方法、单位制、常识
3
光学

细目表分析 导出

题号 难度系数 详细知识点 备注
一、单选题
10.94爱因斯坦光电效应方程单题
20.85影响光电流大小的因素  光子能量的公式  遏止电压的本质及其决定因素单题
30.85光电效应的极限频率  影响光电流大小的因素  光电子的最大初速度  爱因斯坦光电效应方程单题
40.65爱因斯坦光电效应方程单题
50.65遏止电压的本质及其决定因素单题
60.65饱和电流的本质及其决定因素  遏止电压的本质及其决定因素单题
70.65遏止电压的本质及其决定因素单题
80.65用基本单位推导物理量单位  遏止电压的本质及其决定因素单题
90.65偏振现象及其解释  爱因斯坦光电效应方程单题
100.65光电效应的极限频率  影响光电流大小的因素  遏止电压的本质及其决定因素单题
110.65爱因斯坦光电效应方程  遏止电压的本质及其决定因素单题
二、多选题
120.85爱因斯坦光电效应方程
130.65光电效应的极限频率  爱因斯坦光电效应方程  光电效应方程的函数图象
140.65光电效应方程的函数图象  遏止电压的本质及其决定因素
三、解答题
150.65光电效应的极限频率  爱因斯坦光电效应方程
160.4光子能量的公式
共计 平均难度:一般