2020届高三物理一轮复习随堂练习:光电效应 波粒二象性 联系客服

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12.(多选)2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阳极,K为阴极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通

电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V。现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是( )

A.光电管阴极材料的逸出功为4.5 eV

B.若增大入射光的强度,电流计的读数不为零

C.若用光子能量为12 eV的光照射阴极K,光电子的最大初动能一定变大

D.若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零

解析:选AC 由题给电路图可知,图中所加电压为反向减速电压,根据题意可知遏止电压为6 V,由Ek=hν-W0=eUc得W0=4.5 eV,选项A正确;当电压达到遏止电压时,所有电子都不能到达A极,无论光强如何变化,电流计示数仍为零,选项B错误;若光子能量增大,根据光电效应方程,光电子的最大初动能一定变大,选项C正确;若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K,则遏止电压为5 V,滑片P向左移动少许,电流计的读数可能仍为零,选项D错误。

13.(2019·菏泽六校联考)如图所示,当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则( )

A.若将滑动触头P向B端移动,电流表读数有可能不变 B.若将滑动触头P向A端移动,电流表读数一定增大 C.若用红外线照射阴极K,电流表中一定没有电流通过 D.若用一束强度相同的紫外线照射阴极K,电流表读数不变

解析:选A 所加的电压,使光电子加速到达阳极,则灵敏电流表中有电流流过,且可能处于饱和电流,当滑片向B端移动时,电流表读数有可能不变;当滑片向A端移动时,所加电压减小,则光电流可能减小,也可能不变,故A正确,B错误。若用红外线照射阴极K,因红外线频率小于可见光,但是不一定不能发生光电效应,电流表不一定没有电流,

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故C错误。若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时,紫外线的频率大于可见光的频率,则光子数目减小,电流表读数减小,故D错误。

14.(多选)1905年,爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广,成功地解释了光电效应现象,提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中,下列说法正确的是( )

A.图1中,当紫外线照射锌板时,发现验电器指针发生了偏转,说明锌板带正电,验电器带负电

B.图2中,从光电流与电压的关系图像中可以看出,电压相同时,光照越强,光电流越大,说明遏止电压和光的强度有关

C.图3中,若电子电量用e表示,ν1、νc、U1已知,由Uc-ν图像可求得普朗克常量的U1e

表达式为h= ν1-νc

D.图4中,由光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像可知该金属的逸出功为E或hνc

解析:选CD 用紫外线灯发出的紫外线照射锌板,锌板失去电子带正电,验电器与锌板相连,则验电器的金属球和金属指针带正电,故选项A错误;由题图可知电压相同时,光照越强,光电流越大,只能说明光电流强度与光的强度有关,遏止电压只与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,故选项B错误;根据爱因斯坦光电效应方程Uce=hν-W0,可知UchW0hhU1U1e=eν-e,图像Uc-ν的斜率表示e,即e=,解得h=,故选项C正确;根据光

ν1-νcν1-νc电效应方程Ek=hν-W0知Ek-ν图线的纵轴截距的绝对值表示逸出功,则逸出功为E,当最

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大初动能为零,入射光的频率等于金属的极限频率,则金属的逸出功等于hνc,故选项D正确。