物理：新人教版选修3-5 17.2科学的转折：光的粒子性(同步练习)

高中物理选修3-5同步测试题
1．在演示光电效应的实验中，原来不
带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧
光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一
个角度，如图所示，这时( )
A。

锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带负电
D．锌板带负电，指针带正电
2．利用光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是( )
A．金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B．电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子
C．金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D．无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子
3．光电效应的规律中，经典波动理论不能解释的有( ) A。

入射光的频率必须大于被照射金属的极限频率时才能产生光电效应
B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大
C入射光照射到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10—9s
D．当入射光频率大于极限频率时，光电子数目与入射光强度成正比
4．如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )
A。

入射光太弱
B．入射光波长太长
C．光照时间短
D。

电源正负极接反
5．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的
表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v
变化的E k—v图象，已知钨的逸出功是3．28eV，锌的逸出功是3．34eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个E k—v图上，则下图中正确的是( )
6．用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应，在下列情况下仍能发生光电效应的是( )
A。

用红光照射金属钾，而且不断增加光的强度
B．用较弱的紫外线照射金属钾
C。

用黄光照射金属钾，且照射时间很长
D。

只要入射光的波长小于绿光的波长，就可发生光电效应7．在做光电效应演示实验时，，把某金属板连在验电器上，第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度，第二次在弧光灯和金属板之间插入一块普通玻璃，再
用弧光灯照射，验电器的指针不张开。

由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的( )
A。

可见光成分B．红外线成分C。

无线电波成分D．紫外线成分
8．下表给出了一些金属材料的逸出功。

现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6．6x10—34j·s，光速c=3．0x108m ／s) ( )
A．2种B．3种C．4种D．5种
9．已知金属铯的逸出功为1．9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1．0eV，则入射光的波长应为m。

10．已知某金属表面接受波长为λ和2λ的单色光照射时，释放出光电子的最大初动能分别为30eV和10eV，求能使此种金属表面
产生光电效应的入射光的极限波长为多少?
11．如图所示，阴极K用极限波长λ。

=0．66
μm的金属铯制成的，用波长λ=0．50μm的
绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A板
电压比阴极高出2．5V时，光电流达到饱和，
电流表示数为0．64μA，求：
(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；
(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能。

参考答案：
1.B
2.A
3.ABC
4.BD
5.A
6.BD
7.D
8.A
9.4.3x10-7 10.4λ11(1)4x10129.64x10-20(2)8x1012 9.64x10-20
高考试题回放：
1.两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则( )
A。

在真空中，a光的传播速度较大
B．在水中，a光的波长较小
C．在真空中，b光光子的能量较大
D．在水中，b光的折射率较小
[解析] 根据光电效应产生的条件知道，入射光的频率必须大于或等于金属的极限频率，才能产生光电效应现象，所以a光的频率大于b 光的频率。

在同一种介质中a光的折射率大
于b光的折射率。

根据公式n=C/v，在同一种介质中a光的传播速度小于b光，根据爱因斯坦的光子说，光子的能量E=hγ，a光光子的能量大于b光光子的能量。

根据波速公式v=λν，在水中a光的波长小于b光的波长。

[答案] BD
2.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc，用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。

若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定( )
A。

a光速照射时，不能发生光电效应
B．c光束照射时，不能发生光电效应
C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多
D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小．[解析] 由a、b、c三束单色光的波长关系λa>λb>λc，及波长、频率的关系知：三束单色光的频率关系为：v a<v b<vc。

故当b光恰能使金属发生光电效应时，a光必然不能使该金属发生光电效应，c光必然能使该金属发生光电效应，A对，B错；又因为发生光电效应时释放的光电子数目与光照强度有关，光照越强，光电子数目越多，由于光照强度未知，所以光电子数目无法判断，C错；而光电子的最大
初动能与入射光频率有关，频率越高，最大初动能越大，所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大，D错，故正确答案为A。

[答案] A
3.人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。

请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律?已知锌的逸出功为3．34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m／s，求该紫外线的波长λ。

(电子质量m。

=9．11 x10—31kg，普朗克常量h=6．63x10—34j·s，1 eV=1．60x10—19J)
[解析] 爱因斯坦于1905年提出的光子说成功地解释了光电效应现象：m e v2/2=hv—w，
λ=c/v, λ= 0．2μm。

[答案] 0．2μm
4.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能，若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量) ( )
A．hv B．Nhv/2 C．Nhv D．2Nhv
[解析] 据光子说可知：光子能量与频率有关，一个光子能量为E=hv(h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nhv，所以C正确。

[答案] C。