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，業必貴于專精課時規范訓練［基礎鞏固題組]1．在光電效應的實驗結果中，與光的波動理論不矛盾的是(）A．光電效應是瞬時發生的B．所有金屬都存在極限頻率C．光電流隨著入射光增強而變大D．入射光頻率越大,光電子最大初動能越大解析：選C。光具有波粒二象性，即光既具有波動性又具有粒子性．光電效應證實了光的粒子性．因為光子的能量是一份一份的，不能積累，所以光電效應具有瞬時性，這與光的波動性矛盾，A項錯誤；同理，因為光子的能量不能積累，所以只有當光子的頻率大于金屬的極限頻率時，才會發生光電效應，B項錯誤；光強增大時,光子數量和能量都增大，所以光電流會增大,這與波動性無關，C項正確；一個光電子只能吸收一個光子，所以入射光的頻率增大，光電子吸收的能量變大，所以最大初動能變大，D項錯誤．2．（多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有（）A．光電效應現象揭示了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性C．黑體輻射的實驗規律可用光的波動性解釋D．動能相等的質子和電子,它們的德布羅意波長也相等解析：選AB。光電效應現象、黑體輻射的實驗規律都可以用光的粒子性解釋,選項A正確、選項C錯誤；熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性，選項B正確；由德布羅意波長公式λ＝eq\f（h,p)和p2＝2m·Ek知動能相等的質子和電子動量不同，德布羅意波長不相等，選項D錯誤．3．(多選）產生光電效應時，關于逸出光電子的最大初動能Ek，下列說法正確的是()A．對于同種金屬，Ek與照射光的強度無關B．對于同種金屬，Ek與照射光的波長成反比C．對于同種金屬，Ek與光照射的時間成正比D．對于同種金屬,Ek與照射光的頻率成線性關系解析：選AD.根據愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0。可得：Ek與照射光的強度和照射時間無關,與照射光的頻率成線性關系，與波長不成反比，所以A、D正確，B、C錯誤．4．在利用光電管研究光電效應的實驗中，入射光照到某金屬表面上發生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，那么()A．從光照射到金屬表面到發射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B．飽和光電流將會減弱C．遏止電壓將會減小D．有可能不再發生光電效應解析：選B.發生光電效應時，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變,則從光照射到金屬表面到發射出光電子之間的時間間隔將保持不變，選項A錯誤；入射光的強度減弱，則單位時間內逸出的光電子的數目將減小，則飽和光電流將會減弱,選項B正確;根據eUc＝eq\f(1，2）mveq\o\al(2,m)，入射光的頻率不變,則最大初動能不變，則遏止電壓不變，選項C錯誤;因為光電效應能否發生取決于光的頻率,故仍能發生光電效應,選項D錯誤．5．(多選）下列說法正確的是(）A．用光照射某種金屬,有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強度，則逸出的光電子數減少,光電子的最大初動能不變B．X射線的衍射實驗,證實了物質波假設是正確的C．發生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D．在康普頓效應中,當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子，因此光子散射后波長變長解析：選AD.根據光電效應方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關,選項A正確；電子的衍射說明粒子具有波動性,證實了物質波的存在，選項B錯誤；根據光電效應方程Ek＝hν－W0，可知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，是線性關系，不是成正比，選項C錯誤；在康普頓效應中,當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉移給電子，則動量減小，根據λ＝eq\f（h，p）知波長變長，選項D正確．6．如圖所示電路可研究光電效應的規律．圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極．理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓．現接通電源,用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動,電流計的讀數逐漸減小,當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6。0V;現保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數________(填“為零”或“不為零")．解析：根據愛因斯坦光電效應方程得:Ek＝hν－W，Ek＝Ue＝6eV，解得逸出功W＝10。5eV－6eV＝4.5eV，若增大入射光的強度,電流計的讀數仍為零．答案：4。5eV為零7．(1）已知光速為c，普朗克常量為h,則頻率為ν的光子的動量為________．用該頻率的光垂直照射平面鏡，光被鏡面全部垂直反射回去,則光子在反射前后動量改變量的大小為________．(2)幾種金屬的逸出功W0見下表:金屬鎢鈣鈉鉀銣W0（×10－19J)7。265。123。663.603.41用一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些金屬能發生光電效應．已知該可見光的波長的范圍為4.0×10－7~7。6×10－7m，普朗克常量h＝6。63×10－34J·s。解析：(1)光子的動量為p＝eq\f（h,λ），光速c＝λν，所以動量p＝eq\f(hν，c)，動量的變化量Δp＝p2－p1＝eq\f(hν,c）－eq\b\lc\(\rc\）（\a\vs4\al\co1(－\f（hν，c)））＝eq\f(2hν,c）.（2)光束中光子的最大能量E＝eq\f(hc,λ)＝eq\f（6.63×10－34×3×108，4×10－7)J＝4。97×10－19J，大于鈉、鉀、銣的逸出功，即鈉、鉀、銣可以發生光電效應．答案：(1)eq\f（hν,c）eq\f（2hν，c)（2)鈉、鉀、銣[綜合應用題組]8．研究光電效應的電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K)，鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流．則在如圖所示的光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是(）解析：選C。光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，與光照強度無關，因此在入射光頻率相同的情況下，遏止電壓相同，在能發生光電效應的前提下，光電流隨著光照強度增大而增大，C正確．A、B表示入射光頻率相同的情況下，遏止電壓不相同，均錯誤．D表示在發生光電效應時，光電流隨著光照強度增大而減小，D錯誤．9．如圖所示，真空中有一平行板電容器,兩極板分別用鋅板和銅板制成(鋅板和銅板的截止頻率分別為ν1和ν2，且ν1＜ν2），極板的面積為S，間距為d。鋅板與靈敏靜電計相連，鋅板和銅板原來都不帶電．現用頻率為ν(ν1＜ν＜ν2)的單色光持續照射兩板內表面，假設光電子全部到達另一極板，則電容器的最終帶電荷量Q正比于（）A。eq\f(d，S）（ν1－ν） B。eq\f(d，S)（ν1－ν2)C。eq\f(S,d)eq\b\lc\(\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f（ν－ν1，νν1)）) D.eq\f（S,d)(ν－ν1)解析：選D。現用頻率為ν(ν1＜ν＜ν2)的單色光持續照射兩板內表面，根據光電效應的條件，知該單色光照射鋅板能發生光電效應，照射銅板不能發生光電效應．通過光電效應方程知，光電子的最大初動能Ekm＝hν－hν1。臨界狀態是電子減速到負極板時速度剛好為零．根據動能定理有eU＝Ekm＝hν－hν1。平行板電容器的電容C∝eq\f（S，d)，而Q＝CU，所以Q∝eq\f(S,d）(ν－ν1），故D正確．10．美國物理學家密立根以精湛的技術測出了光電效應中幾個重要的物理量．若某次實驗中，他用光照射某種金屬時發現其發生了光電效應，且得到該金屬逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖象如圖所示,經準確測量發現圖象與橫軸的交點坐標為4。77，與縱軸交點坐標為0。5.已知電子的電荷量為1.6×10－19C解析：根據愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W，Ek－ν圖象的橫軸的截距大小等于截止頻率，由圖知該金屬的截止頻率為ν0＝4.77×1014Hz≈4.8×1014Hz.根據光電效應方程得Ekm＝hν－W0，當入射光的頻率為ν＝6。0×1014Hz時，最大初動能為Ekm＝0。5eV.當入射光的頻率為ν0＝4.77×1014Hz時，光電子的最大初動能為0.即h×6。0×1014Hz－W0＝0.5×1。6×10－19J,即h×4.77×1014Hz－W0＝0聯立兩式解得h＝6。5×10－34J·s.答案:6。5×10－344.8×101411．圖示是研究光電管產生的電流的電路圖,A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極的極限頻率為ν0.現將頻率為ν（大于ν0）的光照射在陰極上,則：(1)________是陰極,陰極材料的逸出功等于________．（2)加在A、K間的正向電壓為U時，到達陽極的光電子的最大動能為__________________，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數的變化情況是________________．(3)為了阻止光電子到達陽極，在A、K間應加上U反＝________的反向電壓．(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是(）A．照射光頻率不變,增加光強B．照射光強度不變，增加光的頻率C．增加A、K電極間的電壓D．減小A、K電極間的電壓解析：(1)被光照射的金屬將有光電子逸出，故K是陰極，逸出功與極限頻率的關系為W0＝hν0。（2）根據光電效應方程可知，逸出的光電子的最大初動能為hν－hν0,經過電場加速獲得的能量為eU，所以到達陽極的光電子的最大動能為hν－hν0＋eU，隨著電壓增加，單位時間內到達陽極的光電子數量將逐漸增多,但當從陰極逸出的所有光電子都到達陽極時,再增大電壓，也不可能使單位時間內到達陽極的光電子數量增多．所以,電流表的示數先是逐漸增大，直至保持不變．(3）從陰極逸出的光電子在到達陽極的過程中將被減速，被電場消耗的動能為eUc，如果hν－hν0＝eUc,就將沒有光電子能夠到達陽極，所以Uc＝eq\f（hν－hν0,e).(4）要增加單位時間內從陰極逸出的光電子的數量,就需要增加照射光單位時間內入射光子的個數,所以只有A正確．答案：(1)Khν0(2)hν－hν0＋eU逐漸增大,直至保持不變(3)eq\f（hν－hν0，e)(4）A12．如圖甲所示是研究光電效應規律的光電管．用波長λ＝0.50μm的綠光照射陰極K,實驗測得流過○G表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規律，取h＝6.63×10－34J·s。結合圖象，求：(結果保留兩位有效數字)（1)每秒鐘陰極發射的光電子數和光電子飛出陰極K時的最大動能；(2）該陰極材料的極限波長．解析：(1）光電流達到飽和時，陰極發射的光電子