光电效应2的高中物理组卷.docx
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光电效应2的高中物理组卷
2016年12月21日光电效应的高中物理组卷
一.填空题(共14小题)
1.如图1所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图2所示.则光电子的最大初动能为 J,金属的逸出功为 J.
2.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.移动变阻器的滑片P,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 (已知电子电量为e).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”).
3.用波长为λ的单色光照射某种金属,刚好发生光电效应,该金属的逸出功为 ,若用波长为
λ的单色光照射该金属,若刚好不能形成光电流,需加的遏止电压大小为 .(普朗克常量为h,真空中光速为c,电子电量为e)
4.某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如右图所示.则该金属的逸出功为 ;若用频率为的3v0入射光照射该金属时,产生的光电子的最大初动能为 .
5.利用如图甲所示的实验装置研究光电交应现象.当用不同的A、B两种光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示,已知A光的光子能量为5eV,则
(1)A光照射时射出的光电子的最大初动能为 eV.
(2)金属的逸出功为 eV.
(3)A光的频率 B光的频率.(填“大于”、“等于”或者“小于”)
6.如图是光电效应的实验装置,当波长为λ1的光照射时,恰能使该金属发生光电效应,当用波长为λ2(λ1>λ2)的光照射时,则电路中一定 光电流出现(填“有”或“没有”);若频率分别为v1、v2(v1>v2)的光均能使该金属发生光电效应,则将该实验装置中的电源反接时,分别用这两种光照射,调节滑动变阻器滑动头的位置,使电路中的光电流变为零,电压表的读数分别为U1和U2,则U1 U2(填“大于”、“等于”或“小于”)
7.光照射到金属表面上,能使金属中的 从表面逸出,这种现象称之为 ,逸出的电子也叫 ,使电子脱离金属表面所做的功的最小值叫 ,这种现象说明光具有粒子性.
8.如图所示为研究光电效应的电路图,对于某金属用紫外线照射时,电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中,电流表的示数不可能 (选填“减小”、“增大”).如果改用频率略低的紫光照射,电流表 (选填“一定”、“可能”或“一定没”)有示数.
9.一光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成,光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U,普朗克常量为h,电子的电荷量为e.用频率为ν的紫外线照射阴极,有光电子逸出,光电子到达阳极的最大动能是 ;若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为 .
10.如图所示,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么a光的频率 b光的频率(填“大于”、“等于”或“小于”),若增加b光的强度 (选填“会”或“不会”)使电流计G的指针发生偏转.
11.在光电效应的实验中,如果入射光的频率不变而强度增加,单位时间产生的光电子数 (填增加、减小或不变);如果入射光的频率增加,光电子的最大初动能 (填增加、减小或不变).
12.爱因斯坦光电效应方程 ,其中Ek是 ,hν是 ,W0是 .
13.现有a、b两种单色光,其波长关系为λa>λb,用a光照射某种金属时,恰好发生光电效应.则:
①用b光照射该金属时, 发生光电效应;(填“能”或“不能”)
②若增加a光强度,释放出光电子的最大初动能 增大.(填“能”或“不能”)
14.用光照射某金属,使它发生光电效应现象,若增加该入射光的强度,则单位时间内从该金属表面逸出的光电子数 ,从表面逸出的光电子的最大动量大小 .(选填“增加”、“减小”或“不变”)
2016年12月21日光电效应的高中物理组卷
参考答案与试题解析
一.填空题(共14小题)
1.(2016•阳泉模拟)如图1所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图2所示.则光电子的最大初动能为 3.2×10﹣19 J,金属的逸出功为 4.8×10﹣19 J.
【分析】该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于﹣2V时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为2eV,根据光电效应方程EKm=hγ﹣W0,求出逸出功.
光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,而光的强度不会改变光电子的最大初动能,从而判断是否电流表是否有示数.
【解答】解:
由图2可知,当该装置所加的电压为反向电压,当电压是﹣2V时,电流表示数为0,知道光电子点的最大初动能为:
2eV=3.2×10﹣19J,
根据光电效应方程EKm=hγ﹣W0,W0=3eV=4.8×10﹣19J.
故答案为:
3.2×10﹣19;4.8×10﹣19
【点评】解决本题的关键掌握光电效应的条件,以及光电效应方程EKm=hγ﹣W0.注意光的入射频率决定光电子最大初动能,而光的强度不影响光电子的最大初动能.
2.(2016•江苏模拟)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.移动变阻器的滑片P,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 eU (已知电子电量为e).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 不变 (填“增加”、“减小”或“不变”).
【分析】图中可知,所加的电压为反向电压,电流计的读数恰好为零,此时电压表的示数为6.0V,可知光电子的最大初动能.根据动能定理求出电压表读数为2V时,电子到达阳极时的最大动能.
【解答】解:
因为反向电压为U时,电流表读数为零,则光电子的最大初动能Ekm=eU.
如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,但光电子的最大初动能不变.
故答案为:
eU;不变.
【点评】解决本题的关键知道知道光电子的最大初动能与入射光的强度无关,与入射光的频率有关.以及知道最大初动能EKm=eU.
3.(2016•和平区三模)用波长为λ的单色光照射某种金属,刚好发生光电效应,该金属的逸出功为
,若用波长为
λ的单色光照射该金属,若刚好不能形成光电流,需加的遏止电压大小为
.(普朗克常量为h,真空中光速为c,电子电量为e)
【分析】抓住单色光照射金属刚好发生光电效应,求出金属的逸出功,根据光电效应方程求出光电子的最大初动能,结合动能定理求出遏止电压的大小.
【解答】解:
用波长为λ的单色光照射某种金属,刚好发生光电效应,则该金属的逸出功
,
根据光电效应方程
,
又Ekm=eUc,
联立解得
.
故答案为:
,
.
【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程,知道最大初动能与遏止电压的关系,并能灵活运用,基础题.
4.(2016•盐城三模)某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如右图所示.则该金属的逸出功为 hv0 ;若用频率为的3v0入射光照射该金属时,产生的光电子的最大初动能为 2hv0 .
【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式,从而即可求解.
【解答】解:
当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以W0=hv0.
从图象上可知,逸出功W0=hv0.根据光电效应方程,Ekm=hv﹣W0=hv0.
若入射光的频率为3ν0时,产生的光电子的最大初动能为2hν0.
故答案为:
hv0,2hv0.
【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程,以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系,注意遏止电压与入射光的频率成线性关系,并不是正比,并理解图象的纵、横坐标的含义.
5.(2016春•无锡期末)利用如图甲所示的实验装置研究光电交应现象.当用不同的A、B两种光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图乙所示,已知A光的光子能量为5eV,则
(1)A光照射时射出的光电子的最大初动能为 2 eV.
(2)金属的逸出功为 3 eV.
(3)A光的频率 小于 B光的频率.(填“大于”、“等于”或者“小于”)
【分析】根据图乙得出A光照射时的遏止电压,结合动能定理求出A光照射时射出光电子的最大初动能,根据光电效应发出求出金属的逸出功.
根据遏止电压比较光电子的最大初动能,结合逸出功相同,比较两个的频率大小.
【解答】解:
(1)A光照射后遏止电压为﹣2V,根据动能定理知:
,则光电子最大初动能为:
Ekm=2eV.
(2)根据光电效应方程知:
Ekm=hv﹣W0,解得金属的逸出功为:
W0=hv﹣Ekm=5eV﹣2eV=3eV.
(3)由乙图可知,B光照射后遏止电压较大,则B光照射后光电子的最大初动能较大,逸出功相等,根据光电效应方程知,A光的频率小于B光的频率.
故答案为:
(1)2;
(2)3;(3)小于.
【点评】解决本题的关键掌握光电效应方程,知道最大初动能与遏止电压的关系,基础题.
6.(2016春•宜春校级月考)如图是光电效应的实验装置,当波长为λ1的光照射时,恰能使该金属发生光电效应,当用波长为λ2(λ1>λ2)的光照射时,则电路中一定 有 光电流出现(填“有”或“没有”);若频率分别为v1、v2(v1>v2)的光均能使该金属发生光电效应,则将该实验装置中的电源反接时,分别用这两种光照射,调节滑动变阻器滑动头的位置,使电路中的光电流变为零,电压表的读数分别为U1和U2,则U1 大于 U2(填“大于”、“等于”或“小于”)
【分析】产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,增大入射光强度只会增大光电流强度,不改变最大初动能.反向截止电压的大小与光电子的最大初动能有关.
【解答】解:
当波长为λ1的光照射时,恰能使该金属发生光电效应,当用波长为λ2(λ1>λ2)的光照射时,根据光子的能量公式:
E=
可知光子的能量增大,则电路中一定有光电流出现;若频率分别为v1、v2(v1>v2)的光均能使该金属发生光电效应,根据光子的能量公式:
E=hv,和光电效应方程:
EK=hv﹣W0,可知v1对应的光电子的最大初动能比较大,所以将该实验装置中的电源反接时,分别用这两种光照射,调节滑动变阻器滑动头的位置,使电路中的光电流变为零,电压表的读数即反向截止电压分别为U1和U2,则U1大于U2
故答案为:
有,大于
【点评】本题考查了发生光电效应的条件:
入射光的频率大于金属的极限频率,知道光电效应方程即可.
7.(2015秋•呼伦贝尔校级月考)光照射到金属表面上,能使金属中的 电子 从表面逸出,这种现象称之为 光电效应 ,逸出的电子也叫 光电子 ,使电子脱离金属表面所做的功的最小值叫 逸出功 ,这种现象说明光具有粒子性.
【分析】根据光电效应现象,结合逸出功的概念,及此现象的意义,从而即可求解.
【解答】解:
根据光照射到金属表面上,能使金属中的电子从表面逸出,这种现象称之光电效应现象;使电子脱离金属表面所做的功的最小值叫做逸出功;
光电效应现象说明光具有粒子性;
故答案为:
电子,光电效应,光电子,逸出功.
【点评】考查光电效应现象的内容,知道光电子的含义,理解逸出功的概念,注意光电效应现象的意义.
8.(2014•浙江模拟)如图所示为研究光电效应的电路图,对于某金属用紫外线照射时,电流表指针发生偏转.将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中,电流表的示数不可能 减小 (选填“减小”、“增大”).如果改用频率略低的
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- 光电效应 高中物理