课下能力提升六

[基础练]

一、选择题

1．关于黑体辐射的强度与波长的关系，选项图中正确的是( )

2．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则该单色光的能量子ε的值为( )

chA．h B. λλ

c

C. D．以上均不正确 hλ

3．[多选]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．反向电压过高

3

4．(2016·东城区高二检测)分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电

4子的最大初动能之比为1∶2，以h表示普朗克常数，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )

hc2hcA. B. 2λ3λ34hλC.hcλ D. 45c

5．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出( )

A．甲光的频率大于乙光的频率 B．乙光的波长大于丙光的波长

C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能 二、非选择题

－－

6．紫光在真空中的波长为4.5×107 m(h＝6.63×1034 J·s)，问： (1)紫光光子的能量是多少？

(2)用它照射极限频率为ν0＝4.62×1014 Hz的金属钾时能否产生光电效应？ (3)若能产生，则光电子的最大初动能为多少？

[提能练]

一、选择题

1．[多选]一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是( ) A．若增加绿光的照射程度，则逸出的光电子数增加

B．若增加绿光的照射程度，则逸出的光电子最大初动能增加 C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应

D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加 2．(2016·佛山高二检测)不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek-ν图象，已知钨的逸出功是3.28 eV，

锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个坐标中，以实线表示钨、虚线表示锌，能正确反映这一过程的选项是( )

3．(2016·杭州高二检测)如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施为( )

A．加大照射光的强度 B．换用波长短的光照射 C．将P向b滑动

D．将电源正、负极对调

4．[多选]如图所示为一光电管的工作原理图，当用波长为λ的光照射阴极K时，电路中有光电流，则( )

A．换用波长为λ1(λ1>λ)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流 B．换用波长为λ2(λ2<λ)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流 C．增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大 D．将电路中电源的极性反接，电路中可能还有光电流

5．[多选]在图中所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电源，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子(光电效应)，这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流。当A的电势低于K时，而且当A比K的电势低到某一值Uc时，电流消失，Uc称为遏止电压，当改变照射光的频率ν，遏止电压Uc也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则( )

A．可求得该金属的极限频率 B．可求得该金属的逸出功 C．可求得普朗克常量 D．可求得电子的质量 二、非选择题

6．光电管是应用光电效应实现光信号与电信号之间相互转换的装置，其广泛应用于光功率测量、光信号记录、电影、电视和自动控制等诸多方面。如图所示，C为光电管，B极

－－

由金属钠制成(钠的极限波长为5.0×107 m)。现用波长为4.8×107 m的某单色光照射B极。

－

(h＝6.63×1034 J·s)

(1)电阻R上电流的方向是向左还是向右？

(2)求出从B极发出的光电子的最大初动能。

(3)若给予光电管足够大的正向电压时，电路中光电流为10 μA，则每秒射到光电管B极的光子数至少为多少个？

答案

[基础练]

1．解析：选B 根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波长的辐射强度都有增

加，故图线不会有交点，选项C、D错误；另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短的方向移动，选项A错误，B正确。

cc

2．解析：选A 由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝，从而ε＝hν＝h，故A选

λλ项正确。

3．解析：选BD 入射光的波长太长，频率低于极限频率，不能产生光电效应，选项B正确；对光电管加反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，选项D正确。

chc

4．解析：选B 光子的能量E＝hν＝h，由Ek＝hν－W逸得：W逸＝hν－Ek，－W逸

λλ2

hc32hc

－W逸，λ1＝λ，λ2＝λ，从而可得此金属板的逸出功为，故B正确。 ＝2λ143λ

5．解析：选B 由题图说明丙光对应的光电子的最大初动能最大，即丙光的频率最高(波长最小)，B项正确，D项错误；甲光和乙光的频率相同，A项错误；由于是同一光电管，所以乙光、丙光对应的截止频率是一样的，C项错误。

6．解析：(1)紫光光子的能量 c

E＝hν＝h＝4.42×10－19 J

λc

(2)紫光频率ν＝≈6.67×1014 Hz，

λ因为ν>ν0，所以能产生光电效应。 (3)光电子的最大初动能为

Ekm＝hν－W0＝h(ν－ν0)≈1.36×10－19 J。 答案：(1)4.42×10

－

(3)1.36×1019 J

－19

J (2)能

[提能练]

1．解析：选AD 光电效应的规律表明：入射光的频率决定是否发生光电效应以及发生光电效应时产生的光电子的最大初动能大小，当入射光频率增加时，产生的光电子最大初动能增加；而入射光的强度增加，会使单位时间内逸出的光电子数增加，紫光频率高于绿光，故A、D正确。

2．解析：选A 据爱因斯坦光电效应方程hν＝W0＋Ek得最大初动能Ek＝hν－W0，所以Ek

ν图象为倾斜直线，且两直线斜率均为h，故选项C、D错误；再根据两金属的逸出

功大小关系可知选项B错误，A正确。

3．解析：选B 电表无偏转，说明没有发生光电效应现象，即入射光的频率小于极限频率，若要发生光电效应现象，只有增大入射光的频率，即减小入射光的波长，B正确。

4．解析：选BD 换用照射光λ1>λ，则频率f1f，则光电效应一定能发生，一定有光电流，故B正确；增加路端电压，如果光电流原来未达饱和值，则会增大，否则不变，故C错误；将电源极性反接，如果电压小于遏止电压，电路中仍有光电流，否则没有，故D正确。

5．解析：选ABC 由题意结合光电效应方程可知图乙中当遏止电压Uc＝0时，入射光频率即为极限频率，故选项A正确；当遏止电压Uc＝0时，入射光子的能量即等于逸出功，故选项B正确；图乙中图线的斜率即普朗克常量，故选项C正确；电子质量不可求得，故选项D错误。

6．解析：(1)光电流的方向与光电子定向移动方向相反，故电阻R上电流方向向左。 11cc

(2)Ekm＝h－h＝hcλ－λ0 λλ0＝6.63×10－34×3×108×≈1.6×10－20 J

(3)电路中每秒流过的电荷量 q＝It＝10×10－6×1 C＝1×10－5 C 1×10－5qn＝＝＝6.25×1013(个) 19e1.6×10－

11－4.8×10－75.0×10－7 J



答案：(1)向左 (2)1.6×10(3)6.25×1013个

－20

J