课时作业（三十四）光电效应 光的波粒二象性基础小题练1根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、为真空中的光速和波长)()Ah Bh C.h D【解析】根据Eh，得：Eh，故A对【答案】A2在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的()A频率 B强度C照射时间 D光子数目【解析】由爱因斯坦光电效应方程EkhW0可知，Ek只与频率有关，故选项B、C、D错，选项A正确【答案】A3频率为的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm.改为频率为2的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h为普朗克常量)()AEkmh B2EkmCEkmh DEkm2h【解析】根据爱因斯坦光电效应方程得：EkmhW0，若入射光频率变为2，则Ekmh2W02h(hEkm)hEkm，故选C.【答案】C4三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长ABC，则()A用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象B用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象C用入射光C照射金属a和b，金属a、b均可发生光电效应现象D用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象【解析】恰能使金属逸出光电子，说明入射光的频率恰好等于金属的截止频率，由题意知入射光的频率ABC，A的频率最小，用入射光A照射金属b和c，金属b和c均不能发生光电效应，A错误；A、B光的频率都小于C的频率，用入射光A和B照射金属c，金属c不能发生光电效应，B错误；C的频率比A、B的频率都大，所以用入射光C照射金属a和b，金属a、b均可发生光电效应，C正确；A的频率小于B、C的频率，所以用入射光B、C照射金属a，均可使金属a发生光电效应，D正确【答案】CD5.某金属在光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系如图所示，则() A普朗克常量为B入射光的频率为3c时，逸出的光电子的最大初动能为2EC频率大于2c的入射光照射该金属时才会发生光电效应D若光在真空中的速度为c，则波长大于的光照射该金属时才会发生光电效应【解析】由光电效应方程EkhW0，结合图象可知金属的逸出功W0E，极限频率为c，所以hcW00，解得h，A错误；由光电效应方程EkhW0，则Ekh3cW02E，B正确；由题图可知频率不低于c的入射光照射该金属时会发生光电效应，即波长不大于的光照射该金属时才会发生光电效应，C、D错误【答案】B6如图甲所示为某实验小组成员研究某金属发生光电效应的遏止电压随照射光频率变化关系的实验装置，图乙为实验得到的遏止电压随照射光频率变化的关系图象，电子的电荷量e1.61019 C，则下列说法正确的是()A图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，电流计G的示数为零B由图乙得普朗克常量为6.41033 JsC由图乙可知，该金属的极限频率为5.01014 HzD当照射光的频率为17.51014 Hz时，逸出的光电子的最大初动能为3.21019 J【解析】当题图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，光照射金属发生光电效应，回路中仍有光电流，电流计的示数不为零，A项错误；由Ucv0可知，图象的斜率 Vs，得h6.41034 Js，B项错误；当Uc0时，05.01014Hz，C项正确；当照射光的频率为17.51014 Hz时，逸出的光电子的最大初动能为EkeUc8.01019 J，D项错误【答案】C创新导向练7科学探究利用光电管探究光电效应的规律如图为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.51014 Hz，则以下判断中正确的是() A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用0.5 m的光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中的电流越大【解析】在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关据此可判断A、D错误，B正确波长0.5 m的光子的频率 Hz61014 Hz4.51014 Hz，可发生光电效应，所以C正确【答案】BC8科学探究用图象法研究光电效应的规律如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数()的关系图象，由图象可知()A图象中的0是产生光电效应的最小波长B普朗克常量和光速的乘积hcE0C该金属的逸出功等于ED若入射光的波长为，产生的光电子的最大初动能为2E【解析】图象中的0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数的关系图象对应的函数关系式为EkhcW，由图象可知Ek0时，hcE0，选项B正确；由EkhcW，并结合关系图象可得该金属的逸出功WE，选项C错误；若入射光的波长为，由EkhcW，解得EkhcW3EE2E，即产生的光电子的最大初动能为2E，选项D正确【答案】BD9生活科技光的粒子性在激光器原理中的体现某半导体激光器发射波长为1.5106 m，功率为5.0103 W的连续激光已知可见光波长的数量级为107m，普朗克常量h6.631034 Js，该激光器发出的()A是紫外线B是红外线C光子能量约为1.31018 JD光子数约为每秒3.81016个【解析】由于该激光器发出的光波波长比可见光长，所以发出的是红外线，A错误，B正确光子能量Ehh1.31019 J，C错误每秒发射的光子数n3.81016个，D正确【答案】BD10实验探索用双缝干涉实验探究光的波粒二象性用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片这些照片说明()A光只有粒子性没有波动性B光只有波动性没有粒子性C少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性【解析】光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故D正确【答案】D综合提升练11紫光在真空中的波长为4.5107 m，问：(h6.631034 Js，c3108 m/s)(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射极限频率c4.621014 Hz的金属钾能否产生光电效应？(3)若(2)能产生光电效应，则光电子的最大初动能为多少？【解析】(1)Ehh4.421019 J.(2)6.671014 Hz，因为c，所以能产生光电效应(3)光电子的最大初动能EkhW0h(c)1.361019 J.【答案】(1)4.421019 J(2)能(3)1.361019 J12如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零(1)求此时光电子的最大初动能的大小；(2)求该阴极材料的逸出功【解析】设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0.反向电压达到U0.60 V时，具有最大初动能的光电子到不了阳极，因此eUEk由光电效应方程得EkhW0由以上两式得Ek0.6 eV，W01.9 eV.【答案】(1)0.6 eV(2)1.9 eV