PAGE5-光電效應(yīng)與光的量子說[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．入射光照耀到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，那么()A．從光照至金屬表面上到放射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加B．逸出的光電子的最大初動(dòng)能將減小C．單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將削減D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)解析：發(fā)生光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．頻率不變，說明光子能量不變，逸出的光電子的最大初動(dòng)能也就不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．入射光的強(qiáng)度減弱，說明單位時(shí)間內(nèi)的入射光子數(shù)目削減，入射光子的數(shù)目削減，逸出的光電子數(shù)目也就削減，故選項(xiàng)C正確．入射光照耀到某金屬上發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光頻率不低于這種金屬的截止頻率，入射光的強(qiáng)度減弱而頻率不變，同樣能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C2．(多選)關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．當(dāng)入射光的頻率高于金屬的截止頻率時(shí)，光強(qiáng)越大，光電流越大B．光電子的最大初動(dòng)能跟入射光的強(qiáng)度有關(guān)C．發(fā)生光電效應(yīng)的時(shí)間一般都大于10－7sD．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，當(dāng)入射光頻率肯定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度有關(guān)解析：由hν＝eq\f(1,2)mv2＋W知，最大初動(dòng)能由入射光頻率與金屬材料確定，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)的時(shí)間一般不超過10－9s，C錯(cuò)．答案：AD3．(多選)光電效應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)論是：對于某種金屬()A．無論光照多么強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B．無論光的頻率多么低，只要光照時(shí)間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大解析：依據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律知，選項(xiàng)A對，B錯(cuò)；依據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝W＋eq\f(1,2)mv2知，對于某種金屬(W不變)，ν越大，光電子的最大初動(dòng)能越大，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對．答案：AD4.(多選)如圖所示的光電管的試驗(yàn)中，發(fā)覺用肯定頻率的A單色光照耀光電管時(shí)，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照耀時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)，那么()A．A光的頻率大于B光的頻率B．B光的頻率大于A光的頻率C．用A光照耀光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是a流向bD．用A光照耀光電管時(shí)流過電流表G的電流方向是b流向a解析：依據(jù)產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件可知，A光的頻率高于極限頻率ν0，B光的頻率小于極限頻率ν0，故A光的頻率大于B光的頻率，A項(xiàng)正確；光電管工作時(shí)間電子從陰極(右側(cè))飛向陽極(左側(cè))，由此可知，電路中的電流為a→b，即C項(xiàng)正確．答案：AC5．(多選)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為ν的光照耀光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A．增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B．減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消逝C．改用頻率小于ν的光照耀，肯定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照耀，光電子的最大初動(dòng)能變大解析：增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)放射的光電子數(shù)增加，則光電流增大，選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)能否發(fā)生與照耀光頻率有關(guān)，與照耀光強(qiáng)度無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用頻率較小的光照耀時(shí)，假如光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，否則，不能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能Ek＝hν－W，故改用頻率大于ν的光照耀，光電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)D正確．答案：AD6．(多選)已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為ν0，則()A．當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照耀該金屬時(shí)，肯定能產(chǎn)生光電子B．當(dāng)用頻率為2ν0的單色光照耀該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hν0C．當(dāng)照耀光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大，則逸出功增大D．當(dāng)照耀光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍解析：當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，就會發(fā)生光電效應(yīng)，A正確；由于金屬材料肯定，極限頻率肯定，逸出功W＝hν0肯定，ν0為極限頻率，ν增大，逸出功不變，C錯(cuò)誤；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W，得ν＝2ν0時(shí)，Ek＝hν－W＝2hν0－h(huán)ν0＝hν0，B正確；光電子的最大初動(dòng)能等于入射光子的能量hν減去逸出功，所以光電子的最大初動(dòng)能與照耀光的頻率ν不成正比關(guān)系，D錯(cuò)誤．答案：AB7.如圖，用肯定頻率的單色光照耀光電管時(shí)，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則()A．電源右端應(yīng)為正極B．流過電流表G的電流大小取決于入射光的頻率C．流過電流表G的電流方向是由a流向bD．普朗克說明了光電效應(yīng)并提出光子能量ε＝hν解析：發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，電子從光電管右端運(yùn)動(dòng)到左端，電流的方向與電子定向移動(dòng)的方向相反，所以流過電流表G的電流方向是由a流向b；光電管兩端可能是正向電壓也可能是反向電壓，所以電源右端可能為正極，也可能為負(fù)極；當(dāng)照耀光頻率肯定時(shí)，流過電流表G的電流大小取決于入射光的強(qiáng)度；愛因斯坦說明了光電效應(yīng)并提出光子能量ε＝hν.答案：C8．用頻率為1.00×1015Hz的紫外線照耀鈉的表面，釋放出來的光電子的最大初動(dòng)能為1.86eV，求鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率(普朗克常量為6.63×10－34J·s)．解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝eq\f(1,2)mv2＋W可得鈉的逸出功W＝hν－eq\f(1,2)mv2＝6.63×10－34×1.00×1015J－1.86×1.6×10－19J＝3.654×10－19J，由W＝hν0可得鈉的極限頻率ν0＝eq\f(W,h)＝eq\f(3.654×10－19,6.63×10－34)Hz≈5.51×1014Hz.[答案]5.51×1014Hz[B組素養(yǎng)提升]9.(多選)在某次光電效應(yīng)試驗(yàn)中，得到的遏止電壓U0與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和縱截距分別為k和－b，電子電荷量的肯定值為e，則()A．普朗克常量可表示為eq\f(k,e)B．若更換材料再次試驗(yàn)，得到的圖線的k不變更，b變更C．所用材料的逸出功可表示為ebD．b由入射光確定，與所用材料無關(guān)解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程得Ek＝hν－W，又Ek＝eU0，則U0＝eq\f(hν,e)－eq\f(W,e)，圖線的斜率k＝eq\f(h,e)，解得普朗克常量h＝ke，故A錯(cuò)誤；縱軸截距的肯定值b＝eq\f(W,e)，解得逸出功W＝eb，故C正確；b等于逸出功與電子電荷量肯定值的比值，而逸出功與材料有關(guān)，則b與材料有關(guān)，故D錯(cuò)誤；更換材料再次試驗(yàn)，由于逸出功變更，可知圖線的斜率不變，縱軸截距變更，故B正確．答案：BC10.(多選)如圖所示，兩平行金屬板A、B間電壓恒為U，一束波長為λ的入射光射到金屬板B上，使B板發(fā)生了光電效應(yīng)，已知該金屬板的逸出功為W，電子的質(zhì)量為m，電荷量的肯定值為e，普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是()A．入射光子的能量為heq\f(c,λ)B．到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為heq\f(c,λ)－W＋eUC．若增大兩板間電壓，B板沒有光電子逸出D．若減小入射光的波長肯定會有光電子逸出解析：依據(jù)ε＝hν及ν＝eq\f(c,λ)，知入射光子的能量為heq\f(c,λ)，故A正確；逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek＝heq\f(c,λ)－W，依據(jù)動(dòng)能定理得，eU＝Ekm－Ek，則到達(dá)A板的光電子的最大動(dòng)能為Ekm＝heq\f(c,λ)－W＋eU，故B正確；若增大兩板間電壓，不會影響光電效應(yīng)現(xiàn)象，仍有光電子逸出，故C錯(cuò)誤；若減小入射光的波長，則其頻率增大，肯定會有光電子逸出，故D正確．答案：ABD11．小明用陰極為金屬銣的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，試驗(yàn)裝置示意圖如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽極”)；(2)試驗(yàn)中測得銣的遏止電壓U0與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率ν0＝________Hz，逸出功W＝________J；(3)假如試驗(yàn)中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________J.解析：(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極運(yùn)動(dòng)，故電極A為光電管的陽極．(2)由題圖乙可知，銣的截止頻率ν0為5.15×1014Hz，逸出功W＝hν0＝6.63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J．(3)當(dāng)入射光的頻率為ν＝7.00×1014Hz時(shí)，由光電效應(yīng)方程得Ek＝hν－h(huán)ν0，光電子的最大初動(dòng)能為Ek＝6.63×10－34×(7.00－5.15)×1014J≈1.23×10－19J.答案：(1)陽極(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－19[C組學(xué)霸沖刺]12．如圖所示，一光電管的陰極用極限波長λ0＝500nm的鈉制成．用波長λ＝300nm的紫外線照耀陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U＝2.1V，飽和光電流的值(當(dāng)陰極K放射的電子全部到達(dá)陽極A時(shí)，電路中的電流達(dá)到最大值，稱為飽和光電流)I＝0.56μA.(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3.0×108m/s，電子電荷量的肯定值e＝1.6×10－(1)求每秒由K極放射的光電子數(shù)目．(2)求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能．(3)假如電勢差U不變，而照耀光的強(qiáng)度增大到原值的三倍，此時(shí)電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能是多大？解析：(1)設(shè)每秒內(nèi)放射的光電子數(shù)為n，則：n＝eq\f(It,e)＝eq\f(0.56×10－6×1,1.6×10－19)＝3.5×1012(個(gè))．(2)由光電效應(yīng)方程可知：Ek＝hν－W＝heq\f(c,λ)－h(huán)eq\f(c,λ0)＝hc(eq\f(1