典题训练知能夯实区21.(多选)(2015扬州高二检测)在光电效应现象中,下列说法正确的是()A.对于某种金属,只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长C.光电效应揭示了光的粒子性D.在能发生光电效应的情况下,当入射光的频率增大为原来的两倍,产生光电子的最大初动能也增大为原来的两倍【解析】选B、C。发生光电效应的条件是入射光的频率大于或等于金属的极限频率,与入射光的强度无关,故选项A错误;当一束光照射到某种金属上不能发生光电效应时,说明该光的频率偏小,即波长偏长,故选项B正确;选项C说法正确;根据爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W0可知,当=2时,Ek=h+h-W02Ek,故选项D错误。【易错提醒】本题容易出现以下两种错误:(1)受传统思想的影响,误认为只要入射光的强度足够大,就会发生光电效应,从而错选A。(2)在没有深刻理解爱因斯坦光电效应方程的前提下,误以为当入射光的频率增大为原来的两倍,产生光电子的最大初动能也增大为原来的两倍,从而错选D。2.(2015平顶山高二检测)对光电效应的解释正确的是()A.普朗克利用量子理论成功解释了光电效应现象B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多C.发生光电效应时,入射光越强,光子的能量就越大,光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功不相同,因此不同金属材料的极限波长也不相同【解析】选D。爱因斯坦用量子理论成功解释了光电效应现象,故A错;一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,逸出的光电子的最大初动能越大,B项错;发生光电效应时,入射光越强,单位时间内逸出的光电子数就越多,C项错;由于不同金属的逸出功不相同,由爱因斯坦光电效应方程可得不同金属材料的极限波长不同,D项正确。3.(2015万州区高二检测)在如图所示的光电效应现象中,光电管阴极K的极限频率为0,现用频率为(0)的光照射在阴极上,若在A、K之间加一数值为U的反向电压时,光电流恰好为零,则下列判断错误的是()A.阴极材料的逸出功等于h0B.有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为eUC.有光电子逸出,且光电子的最大初动能可表示为h-h0D.无光电子逸出,因为光电流为零【解析】选D。阴极材料的逸出功W0=h0,选项A正确。由于入射光的频率0,则能发生光电效应,有光电子逸出,选项D错误。但是A、K间加的是反向电压,电子飞出后要做减速运动,当速度最大的光电子减速到A端速度为零时,光电流恰好为零,由动能定理得:-eU=0-Ekm,则Ekm=eU,选项B正确。由爱因斯坦光电效应方程:Ekm=h-W0,可得Ekm=h-h0,选项C正确。本题选错误的,故选D。4.(多选)(2015湛江高二检测)下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是()A.图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B.图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的C.图丙:卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,发现了质子和中子D.图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性【解析】选A、B。图甲是普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,A项正确;图乙是玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,B项正确;图丙是卢瑟福通过分析粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型,C项错;图丁是电子束通过铝箔后的衍射图样,说明电子具有波动性,D项错。5.(2015广州高二检测)研究光电效应时,已经知道金属钠的逸出功为2.29eV,现有大量处于n=4能级的氢原子,用它在跃迁过程中发出的光照射金属钠,氢原子的能级结构图如图所示,则下列说法中正确的是()A.跃迁过程中将释放5种频率的光子B.跃迁过程中释放光子的最小能量为1.89eVC.跃迁过程中释放光子的最大能量为13.6eVD.跃迁过程中释放的光子有4种能引起光电效应【解析】选D。氢原子从n=4到n=1跃迁共释放=6种频率的光子,选项A错误。能级差最小的释放的光子能量最小为E43=0.66eV,选项B错误。释放的光子能量最大的为E41=12.75eV,选项C错误。要使产生的光子发生光电效应,需满足能级差E2.29eV,而6种只有E43和E32小于2.29eV,则有4种能引起光电效应,选项D正确。故选D。6.(2015清远高二检测)氢原子的能级如图所示。氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的截止频率为Hz;用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为eV(普朗克常量h=6.6310-34Js,结果均保留2位有效数字)。【解题指南】解答本题应注意以下几点:(1)氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子的能量等于这两个能级间的能级差。(2)用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,产生的光电子最大初动能应为从n=4能级向n=1能级跃迁所放出的光照射该金属产生。【解析】原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子的能量为13.6eV-1.51eV=12.09eV,因所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则有h0=12.09eV,解得:0=2.91015Hz。当光子能量等于逸出功时,恰好发生光电效应,所以逸出功W0=12.09eV。从n=4能级向n=1跃迁所放出的光子能量最大,为h=13.6eV-0.85eV=12.75eV。根据光电效应方程得最大初动能Ekm=h-W0=12.75eV-12.09eV=0.66eV。答案:2.910150.667.(2015东城区高二检测)如图所示为氢原子的能级示意图。一群氢原子处于n=3的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。这群氢原子能发出种不同频率的光,其中有种频率的光能使金属钠发生光电效应。【解析】据题意,氢原子在跃迁过程中有以下三种方式:3至1,3至2,2至1,对应发出3种不同频率的光。要使金属钠发生光电效应,氢原子发出的光子的能量必须大于2.49eV,而3至1的为:12.09eV,3至2的为:1.89eV,2至1的为:10.2eV,所以两种频率的光可以使金属钠发生光电效应。答案:32