學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精學必求其心得，業必貴于專精新課標2014年高考一輪復習之課時跟蹤訓練39一、選擇題（每小題8分，共56分)1．某單色光照射某金屬時不能產生光電效應，則下述措施中可能使金屬產生光電效應的是()A．延長光照時間 B．增大光的強度C．換用波長較短的光照射 D．換用頻率較低的光照射［解析］某種金屬能否發生光電效應取決于入射光的頻率，與入射光的強度和照射時間無關，所以選項A、B錯誤．沒有發生光電效應,說明入射光的頻率小于極限頻率，所以要使金屬發生光電效應,應增大入射光的頻率，減小波長，所以選項C正確，D錯誤．［答案］C2．光照射到金屬表面上能夠發生光電效應，下列關于光電效應的敘述中正確的是（）A．金屬的逸出功與入射光的頻率成正比B．單位時間內逸出的光電子數與入射光的強度無關C．逸出的光電子的初動能與光強度有關D．單位時間內逸出的光電子數與光強度有關[解析]由愛因斯坦的光電效應理論及光電效應方程可知，產生不產生光電子、光電子的最大初動能由光的頻率決定，產生的光電子數由光強決定,金屬的逸出功只與金屬本身有關，與入射光無關，很容易得出正確結論,所以D選項正確．[答案］D3．某光電管的陰極是用金屬鉀制成的,它的逸出功為2。21eV，用波長為2.5×10－7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0×108m/s，元電荷為1。6×10－19A．5。3×1014Hz，2。2JB．5。3×1014Hz，4.4×10－19JC．3。3×1033Hz，2。2JD．3.3×1033Hz,4.4×10－19J[解析］W0＝hνc,νc＝eq\f(W0,h)＝eq\f(2。21×1。6×10－19，6.63×10－34）Hz≈5.3×1014Hz；由光電效應方程hν＝W0＋Ekm，Ekm＝hν－W0＝heq\f(c,λ）－W0＝（6.63×10－34×eq\f（3.0×108,2。5×10－7)－2。21×1.6×10－19)J≈4。4×10－19J,所以B選項正確．［答案］B4．在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連,用弧光燈照射鋅板時,驗電器的指針就張開一個角度，如圖所示，這時（)A．鋅板帶正電，指針帶負電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負電，指針帶正電D．鋅板帶負電，指針帶負電［解析］驗電器的指針張開一個角度說明鋅板帶電,鋅板在弧光燈照射下發生光電效應失去電子而帶正電，驗電器也帶正電．故B項正確．［答案]B5．關于光電效應，下列說法正確的是()A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應C．從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小D．入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內逸出的光電子數就越多［解析]由W0＝hνc可知A正確．照射光的頻率大于極限頻率時才能發生光電應效應，即B錯．由Ek＝hν－W0可知C錯．單位時間內逸出的光電子數與頻率無關，取決于入射光的強度，故D錯．［答案］A6．硅光電池是利用光電效應原理制成的器件,下列表述正確的是(）A．硅光電池是把光能轉變為電能的一種裝置B．硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關D．任意頻率的光照射到硅光電池上都能產生光電效應[解析］光電效應是光（包括不可見光）照射金屬使其逸出電子的現象，因此硅光電池是把光能轉化為電能的一種裝置，選項A正確;根據光電效應規律知，大于一定頻率的光才能被電子吸收而發生光電效應，電子的最大初動能與入射光的頻率有關．［答案］A7．(2010·四川高考）用波長為2.0×10－7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是4。7×10－19J．由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3。0×10A．5。5×1014Hz B．7。9×1014HzC．9.8×1014Hz D．1。2×1015Hz［解析]本題考查光電效應方程，意在考查考生對光電效應方程Ek＝hν－W逸的理解，并能應用光電效應方程求解極限頻率．由光電效應方程Ek＝hν－W逸可得W逸＝hν－Ek，而W逸＝hν0,ν＝eq\f(c，λ）,所以鎢的極限頻率ν0＝eq\f(c，λ）－eq\f（Ek，h）＝7。9×1014Hz.［答案]B二、非選擇題(共44分)8．(8分)如右圖所示，用導線將驗電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗電器指示歸零．用紫外線照射鋅板，驗電器指針發生明顯偏轉,接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板,發現驗電器指針張角減小，此現象說明鋅板帶__________電(選填“正”或“負”）；若改用紅外線重復以上實驗,結果發現驗電器指針根本不會發生偏轉，說明金屬鋅的極限頻率__________紅外線的頻率（選填“大于”或“小于”）．［解析]用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，與驗電器接觸,指針張角減小，說明驗電器原來帶正電．用紅外線照射鋅板，驗電器指針不發生偏轉，說明不發生光電效應，所以鋅板的極限頻率大于紅外線的頻率．[答案］正大于9．(12分）某真空光電管的陰極金屬的逸出功是4。0×10－19J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功，試求：(1)這種單色光的頻率多大？（2）在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達陽極時的動能有多大?[解析］(1）該單色光的頻率即為光電管的陰極金屬的極限頻率．該單色光光子能量e＝hν＝W0，∴ν＝eq\f（W0,h）＝eq\f（4.0×10－19,6。63×10－34）Hz≈6.0×1014Hz(2）到達陽極時電子的動能即為加速電壓所做的功;Ek＝eU＝4.8×10－18J。［答案］(1)6.0×1014Hz(2）4.8×10－18J10．（12分）太陽光垂直射到地面上時，地面上1m2接收的太陽光的功率為1.4kW，其中可見光部分約占45％。假如認為可見光的波長約為0。55μm，日地間距離R＝1.5×1011m．普朗克常量h[解析]設地面上垂直陽光的1m2面積上每秒鐘接收的可見光光子數為n。則有P×45%＝n·heq\f（c，λ）解得n＝eq\f(0。45λP，hc）＝eq\f（0。45×0。55×10－6×1.4×103，6。6×10－34×3×108）＝1.75×1021個設想一個以太陽為球心，以日、地距離為半徑的大球包圍著太陽．大球面接收的光子數即等于太陽輻射的全部光子數．則所求可見光光子數N＝n·4πR2＝1。75×1021×4×3。14×（1.5×1011)2＝4。9×1044個[答案］4。9×1044個11．（12分）某同學采用如右圖所示的實驗電路研究光電效應，用某單色光照射光電管的陰極K時，會發生光電效應現象．閉合開關S,在陽極A和陰極K之間加上反向電壓,通過調節滑動變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計中電流恰為零,此時電壓表的示數U稱為反向截止電壓．根據反向截止電壓，可以計算出光電子的最大初動能．現分別用ν1和ν2的單色光照射陰極，測量到反向截止電壓分別為U1和U2，設電子的比荷為eq\f(e，m)，求:（1）陰極K所用金屬的極限頻率;（2）用題目中所給條件表示普朗克常量h。[解析](1)由于陽極A和陰極K之間所加電壓為反向電壓，根據動能定理－eU1＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)－eU2＝0－eq\f（1,2）mveq\o\al(2，2）根據光電效應方程eq\f（1，2)mveq\o\al(2,1)＝hν1－W0eq\f（1，2)