4.2 《光电效应》 筑基提能同步练习 高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
试卷更新日期：2024-10-19 类型：同步测试
一、筑基培根——建立物理观念
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1. 生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。现用两种紫外线分别照射同一块锌板，下列说法正确的是（ ）
A、深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量 B、用紫外线照射锌板，紫外线辐射强度必须足够大才能发生光电效应 C、发生光电效应时，验电器和锌板总是带等量异种电荷 D、发生光电效应时，深紫外线照射锌板产生的光电子动能，一定小于极紫外线照射锌板产生的光电子动能2. 硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是（ ）A、硅光电池是把电能转化为光能的一种装置 B、硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C、逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关 D、光电效应现象说明光具有波动性3. 某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是（ ）A、延长光照时间 B、增大光的强度 C、换用频率较高的光照射 D、换用频率较低的光照射4. 研究光电效应规律的电路图如图甲所示，某同学分别用a、b、c三束单色光照射光电管得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合。下列说法正确的是（ ）
A、用a光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多 B、用a光照射时，逸出光电子的最大初动能最大 C、该光电管用a光、b光照射时截止频率不同 D、若b光照射某金属发生光电效应，则a光照射该金属也一定发生光电效应5. 用图甲所示实验装置探究光电效应规律，得到a、b两种金属材料遏止电压随入射光频率v变化的图线如图乙所示，已知电子电量为e ， 则（ ）
A、材料a比b的的截止频率大 B、材料a比b的逸出功大 C、根据图乙图线斜率可以计算普朗克常量 D、图甲中滑片P从最右端往左滑动时，电流表示数一直增大6. 被称为“火焰发现者”的火灾报警器，其光电管的阴极对室内灯光中的紫外线毫无反应，只有被明火中的紫外线照射时才会报警。已知光电管阴极的金属发生光电效应的截止频率为 ， 灯光中紫外线的频率为 ， 明火中紫外线的频率为 ， 则、、的大小关系是（ ）A、 B、 C、 D、7. 某光源包含不同频率的光，光的强度与频率的关系如图所示。表中给出了一些金属的截止频率 ， 用该光源照射这些金属。则（ ）
金属
铯
4.69
钠
5.53
锌
8.06
钨
10.95
A、仅铯能产生光电子 B、仅铯、钠能产生光电子 C、仅铯、钠、锌能产生光电子 D、都能产生光电子二、能力发展——科学探究与思维
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8. 说明光具有粒子性的现象是（ ）A、光电效应 B、光的干涉 C、光的衍射 D、康普顿效应9. 探究光电效应规律的实验电路图如图所示，当用某种频率的单色光照射光电管的阴极时，电流表G有示数。下列说法正确的是（ ）
A、若使滑动变阻器的滑片P向右移动，电流表G的示数可能不变 B、将电源正负极互换，电流表G仍有示数，若再将P向右移动，电流表G的示数可能不变 C、若减小光的频率，仍发生光电效应，则光电子的最大初动能减小 D、若减小光的强度，增大光的频率，则光电子的最大初动能可能不变10. 已知某单色光的波长为 ， 频率为v，真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为（ ）A、hv B、 C、 D、11. 光电管是应用光电效应原理实现光信号转化为电信号的一种传感器，主要应用于各种自动化控制、光纤通讯、太阳能电池等，现用如图所示装置研究光电效应现象，三次用同一光电管在不同光照条件下实验，记录微安表的示数I随光电管电压U的变化情况，得到甲、乙、丙三条光电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A、甲光的频率小于乙光的频率 B、丙光的波长大于乙光的波长 C、甲光和丙光产生的光电子最大初动能相同 D、甲光和丙光的强弱程度相同12. 我国在贵州平塘建成了世界最大单口径球面射电望远镜 ， 其科学目标之一是搜索地外文明。在宁宙中，波长位于搜索地外文明的射电波段的辐射中存在两处较强的辐射，一处是波长为的中性氢辐射，另一处是波长为的羟基辐射。在真空中，这两种波长的辐射相比，中性氢辐射的光子（ ）A、频率更大 B、能量更小 C、动量更小 D、传播速度更大三、科学本质——质疑交流与创新
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13. 任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ＝ ， 式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波。现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p1|<|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为 。14. 1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他的目的是：测量金属的遏止电压Uc与入射光的频率ν，由此算出普朗克常量h，并于普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。某实验小组实践密立根的研究过程，在对同一个光电管（阴极材料）进行多次试验后，得到了的Uc-ν图像，其中ν1、ν2 ， U1均为已知量，已知电子的电荷量为e。
(1)、求普朗克常量h的表达式；(2)、求该阴极材料的逸出功W0的表达式。15. 在研究“光电效应”现象时，有如图甲、乙所示的两种电路连接方式。试回答下列问题：
(1)、通过图（填“甲”或“乙”）所示的电路进行研究，可以得出光电子的最大初动能只与照射光的频率有关，而与照射光的强弱无关的结论；通过图（填“甲”或“乙”）所示的电路进行研究，可以得出照射光的强度大小决定了逸出光电子的数目多少的结论。(2)、某次实验时，先用图甲所示电路研究，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于1.5V时，电流表示数为零。在入射光不变的情况下，用图乙所示电路研究，则当电压表示数为3V时，电子到达阳极时的最大动能为eV。