高中物理人教版 选修3-5 第十七章 波粒二象性 2.光的粒子性

一、单选题

1. 难度：简单

关于光电效应，下列说法中正确的是（  ）

A．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大

B．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应

C．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关

D．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应

2. 难度：简单

频率为ν的光子，具有的能量为hν，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象叫光的散射．散射后的光子（  ）

A．虽改变原来的运动方向，但频率保持不变

B．光子将从电子处获得能量，因而频率增大

C．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反

D．由于电子受到碰撞，散射后的光子频率低于入射光的频率

3. 难度：中等

在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（  ）

A．甲光的频率大于乙光的频率

B．乙光的波长大于丙光的波长

C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

二、多选题

4. 难度：中等

如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是（  ）

A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转

B．用红光照射锌板，验电器指针会发生偏转

C．锌板带的是负电荷

D．使验电器指针发生偏转的是正电荷

5. 难度：中等

N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4．5eV。现分别用不同能量的光子照射钨板（各光子的能量已在图上标出），那么如图中，没有光电子到达金属网的是（ ）

A.

B.

C.

D.

6. 难度：中等

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动能E_k与入射光的频率ν的关系如图所示，由实验图线可求出（  ）

A．该金属的极限频率和极限波长

B．普朗克常量

C．该金属的逸出功

D．单位时间内逸出的光电子数

7. 难度：困难

已知使某种金属发生光电效应的截止频率为ν_c，则（  ）

A．当用频率为2ν_c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B．当用频率为2ν_c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν_c

C．当照射光的频率ν大于ν_c时，若ν增大，则逸出功增大

D．当照射光的频率ν大于ν_c时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增加一倍

8. 难度：中等

如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6．63×10^－34J·s，由图可知（  ）

A．该金属的极限频率为4．3×10¹⁴Hz

B．该金属的极限频率为5．5×10¹⁴Hz

C．该图线的斜率表示普朗克常量

D．该金属的逸出功为0．5eV

三、填空题

9. 难度：中等

在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为λ₀，该金属的逸出功为________．若用波长为λ（λ<λ₀）的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．

10. 难度：中等

如图所示是使用光电管的原理图，当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。

（1）当变阻器的滑动端P向________滑动时（填“左”或”右”），通过电流表的电流将会增大。

（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为________（已知电子电荷量为e）。

（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将________（填“增加”“减小”或“不变”）。

四、计算题

11. 难度：中等

波长为λ＝0．17 μm的紫外线照射至金属圆筒上使其发射光电子，光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，做最大半径为r的匀速圆周运动时，已知r·B＝5．6×10^－6 T·m，光电子的质量m＝9．1×10^－31 kg，电荷量e＝1．6×10^－19 C，求：

（1）每个光电子的能量；

（2）金属筒的逸出功．

12. 难度：中等

铝的逸出功为4．2 eV，现用波长为200 nm的光照射铝的表面．已知h＝6．63×10^－34J·s，求：

（1）光电子的最大初动能；

（2）遏止电压；

（3）铝的截止频率．