2 科学的转折：光的粒子性知识点题库

光电效应共有四条规律，波动说仅能解释的一条规律是（）

A . 入射光的频率必须大于被照金属的极限频率才能产生光电效应 B . 光电流的强度与入射光的强度成正比 C . 光电子的最大初动能随入射光的频率的增大而增加 D . 光电效应发生的时间很短，一般不超过

在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u₀与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。

下列说法正确的是（）

A . 光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象 B . 比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C . $\text{[math]}$ 的半衰期是5天，12g $\text{[math]}$ 经过15天后还有1.5g未衰变 $\text{[math]}$ D . 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 E . 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能增大，原子总能量增大

产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E_k ，下列说法正确的是（）

A . 对于同种金属，E_k与照射光的强度无关 B . 对于同种金属，E_k与照射光的波长成正比 C . 对于同种金属，E_k与照射光的时间成正比 D . 对于同种金属，E_k与照射光的频率成线性关系 E . 对于不同种金属，若照射光频率不变，E_k与金属的逸出功成线性关系．

如图，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V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．

对光电管加反向电压，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现电压表示数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为（）

A . 1.9 eV B . 0.6 eV C . 2.5 eV D . 3.1 eV

在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应．下列说法正确的是（）

A . 增大入射光的强度，光电流增大 B . 减小入射光的强度，光电效应现象消失 C . 改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D . 改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能可能不变

用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W₀ ，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（）

A . 甲光的强度大于乙光的强度 B . 甲光的频率大于乙光的频率 C . 甲光照射时产生的光电子初动能均为eU_c D . 乙光的频率为 $\text{[math]}$

如图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角．

（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（填“有”或“无”）偏转．

如图甲为氢原子的能级图，设一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，频率最大的光照射光电管阴极K.阴极K在极短时间内吸收频率最大的光子后逸出光电子，实验测得其反向遏止电压为10.92V (如图乙所示)。求：

（1）一群处于n=4能级氢原子向基态跃迁时能发出多少种频率不同的光子?其中频率最大的光子能量为多少电子伏特?
（2）阴极K逸出的光电子的最大初动能为多少电子伏特?
（3）阴极K的逸出功为多少电子伏特?

如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一定的黄光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

图片_x0020_100006

A . 若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应 B . 若改用蓝光照射光电管，图像与横轴交点在黄光照射时的右侧 C . 若用频率更高的光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大 D . 若照射的黄光越强，饱和光电流将越大

如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应.图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的关系图象.对于这两个光电管，下列判断正确的是( )

图片_x0020_841658456

A . 因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 B . 光电子的最大初动能不同 C . 因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同 D . 两个光电管的Uc－ν图象的斜率可能不同

可见光的波长的大致范围是400~760nm。右表给出了几种金属发生光电效应的极限波长，下列说法正确的是（）

金属

钨

钙

钠

钾

极限波长

（nm）

274

388

542

551

A . 表中所列金属，钾的逸出功最大 B . 只要光照时间足够长或强度足够大，所有波长的可见光都可以使钠发生光电效应 C . 用波长760nm的光照射金属钠、钾，则钠逸出的光电子最大初动能较大 D . 用波长400nm的光照射金属钠、钾，则钾逸出的光电子最大初动能较大

下面说法不正确的是（）

A . 伦琴射相比较红外线而言，其波动性更明显 B . 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长 C . 大量光子的行为表现为粒子性，个别光子的行为表现出波动性，光即是电磁波又是概率波 D . 用频率为v的某光照射某金属，能够发生光电效应，则改用频率为2v的光照射，出来的光电子的最大初动能是原来的2倍

在利用光电管装置研究光电效应的实验中，使用某一频率的光照射光电管阴极时，有光电流产生。下列说法正确的是（）

A . 保持入射光的强度不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 B . 保持入射光的强度不变，增大入射光的频率，饱和光电流一定变大 C . 保持入射光的频率不变，不断减小入射光的强度，遏止电压始终不变 D . 保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定变大

物理教材中有很多经典的插图能够形象地表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及不同的物理知识或现象，下列说法正确的是（　　）

A . 图甲中，卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子 B . 图乙中，紫光产生的光电子初动能比黄光产生的光电子初动能大 C . 图丙中，射线a由 $\text{[math]}$ 组成，射线b为电磁波，射线c由电子组成 D . 图丁中，链式反应需要温度足够高才能发生

甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。纵截距分别为： $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则下列判断正确的是（　　）

A . 甲金属的逸出功等于 $\text{[math]}$ B . 甲金属产生的光电子初动能都比乙金属产生的光电子初动能大 C . Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，但与入射光和金属材料均有关 D . 入射光的频率为 $\text{[math]}$ 时，甲金属产生的光电子的最大冲动能为 $\text{[math]}$

某实验小组在做光电效应的实验时，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则光电子逸出功为（）

A . hv B . eU_c C . hv－eU_c D . hv＋eU_c

用氢原子由m、n能级跃迁到基态释放的光子，分别照射同一光电管时，测得的光电流与电压的关系图像如图中1、2两条曲线所示，已知m、n能级对应的原子能量分别为 $\text{[math]}$ ，电子电荷量的绝对值为e，则下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 一定大于 $\text{[math]}$ B . 1、2两种情况下单位时间内逸出的光电子数之比为 $\text{[math]}$ C . 1、2两种情况下产生的光电子最大初动能之比为 $\text{[math]}$ D . 氢原子吸收能量为 $\text{[math]}$ 的光子可由m能级跃迁到n能级

图中K、A是密封在真空管中的两电极，电极K受到紫外线照射时能够发射电子。K、A间的电压大小可调，电源的正、负极亦可对调（当电极A的电势高于电极K的电势时，电压为正）。保持光强不变，改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可得图所示电流表示数I与电压表示数U之间的关系，当电压分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，对应光电流的大小分别为0和 $\text{[math]}$ ，光电流的最大值为 $\text{[math]}$ ，已知电子电荷量为 $\text{[math]}$ 。

（1）求光电子的最大初动能 $\text{[math]}$ ；
（2）当所加电压为 $\text{[math]}$ 时，求单位时间内由电极K发出的光电子数n；
（3）一种经典模型，计算光电效应中电子获得逸出金属表面所需能量的时间 $\text{[math]}$ 的方法如下：一功率 $\text{[math]}$ 的紫外光源（可看作点光源）向四周均匀辐射能量，距离光源 $\text{[math]}$ 处放置一小块钾。假设：钾原子为球状且紧密排列，紫外光的能量连续且平稳地被这块钾正对光源的表面的原子全部吸收，并且每个原子吸收的能量全部给钾的最外层电子，使之逸出成为光电子。已知钾的逸出功 $\text{[math]}$ 、其原子半径 $\text{[math]}$ ，取元电荷 $\text{[math]}$ 。根据上述信息，计算 $\text{[math]}$ 的大小（结果保留三位有效数字）。并将计算结果与光电效应实验中“电子几乎是瞬时（约为 $\text{[math]}$ 量级）逸出金属表面的”实验结果作比较，判断上述经典模型是否合理。

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