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高中光电效应试题及答案一、选择题1. 光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
这种现象最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 波尔答案：B2. 光电效应的实验验证了光的粒子性，下列关于光电效应的描述中，哪一项是错误的？A. 光照射到金属表面，金属会释放出电子B. 光的频率越高，释放出的电子动能越大C. 光的强度越大，释放出的电子数量越多D. 光电效应的产生与光的频率有关，与光的强度无关答案：C3. 根据光电效应方程，电子的最大动能与入射光的频率成正比。
这个方程是：A. Kmax = hν - φB. Kmax = hν + φC. Kmax = hν / φD. Kmax = φ - hν答案：A二、填空题4. 光电效应的实验中，当入射光的频率大于金属的______时，才会发生光电效应。
答案：极限频率5. 光电效应实验表明，电子的发射与光的______有关，而与光的______无关。
答案：频率；强度三、简答题6. 简述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的电子吸收了光子的能量，如果光子的能量大于金属的逸出功，电子就能克服金属的束缚力，从金属表面逸出，形成光电子流。
7. 为什么说光电效应实验验证了光的粒子性？答案：光电效应实验表明，光子的能量与光的频率成正比，而与光的强度无关。
这与光的波动理论相矛盾，因为波动理论认为光的能量应该与光的强度有关。
因此，光电效应实验支持了光的粒子性，即光是由一系列粒子（光子）组成的。
四、计算题8. 假设一束频率为5.0×10^14 Hz的光照射到金属表面，金属的逸出功为4.7 eV。
求电子的最大动能。
答案：首先，将频率转换为能量，使用公式E = hν，其中h为普朗克常数（6.626×10^-34 Js），ν为频率。
计算得到E = 6.626×10^-34 Js × 5.0×10^14 Hz = 3.313×10^-19 J。
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-5）第六部分 原子物理 专题6.5 光电效应（非选择题）非选择题1.（北京市海淀区2019届高三查缺补漏物理试题）在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末—里德伯公式22111()R k n λ=-来计算，式中λ为波长，R 为里德伯常量，n 、k 分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k ，有n =k +1、k +2、k +3….其中，赖曼系谱线是电子由n >1的轨道跃迁到k =1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由n >2的轨道跃迁到k =2的轨道时向外辐射光子形成的.（1）如图所示的装置中，K 为一金属板，A 为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S 为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K 上.实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光照射K 时，电流计G 指针发生偏转；向右滑动滑片，当A 比K 的电势低到某一值U c （遏止电压）时，电流计G 指针恰好指向零.现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验.若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U 1；若用巴耳末系中n =4的光照射金属时，遏止电压的大小为U 2.金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸.电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功.使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功.已知电子电荷量的大小为e ，真空中的光速为c ，里德伯常量为R .试求： a ．赖曼系中波长最长的光对应的频率ν1； b ．普朗克常量h 和该金属的逸出功W 0.（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p =λh（h 为普朗克常量）.+ 电源ASa ．请你推导光子动量的表达式p =λh；b ．处于n =2激发态的某氢原子以速度v 0运动，当它向k =1的基态跃迁时，沿与v 0相反的方向辐射一个光子.辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M 不变.求辐射光子后氢原子的速度v （用h 、R 、M 和v 0表示）.2.（2019·北京西城区4月模拟）可利用如图l 所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系.K 、A 是密封在真空玻璃管中的两个电极，K 受到光照时能够发射电子.K 与A 之间的电压大小可以调整，电源的正、负极也可以对调.（1）a ．电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近.试判断：光电管中从K 发射出的电子由K 向A 的运动是加速运动还是减速运动?b ．现有一电子从K 极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e ，电子经电压U 加速后到达A 极板. 求电子到达A 极板时的动能E k .(2)在图l 装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数与电压表示数U 之间的关系，如图2所示，图中U c 叫遏止电压.实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何， 遏止电压都是一样的.请写出爱因斯坦光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释.(3)美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压U c 与入射光的频率. 根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线.已知电子的电量e=1.6xl0-19C，求普朗克常量h.（将运算结果保留l位有效数字.）3．如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多少？(中子的质量为1.67×10－27 kg)4．图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0。
光电效应考点三年考情（2022-2024）命题趋势考点1 光电效应（5年4考）2024年高考海南卷：研究光电效应。
2024年1月高考浙江卷：金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子。
2022年高考河北卷：密立根于1916年发表的纳金属光电效应的遏止电压cU与入射光频率n的实验曲线。
2022年1月浙江选考：研究光电效应的装置可用于分析光子的信息。
考点2 波粒二象性（5年2考）2024年高考湖南卷）量子技术是当前物理学应用研究的热点。
2024三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖。
2023年6月高考浙江选考科目）有一种新型光电效应量子材料。
2022·全国理综乙卷·17：一点光源以113W的功率向周围所有方向均匀地辐射光。
2023年高考海南卷：激光发射器功率为P，发射波长为l的光。
1. 光电效应是高考考查频率较高的知识，命题一般是以光电效应实验装置、图像等切入，重点考查灵活运用知识的能力。
2. 波粒二象性的知识点主要有：光子的能量、动量及其与波长、频率的关系，德布罗意物质波假设及其相关知识点；命题一般围绕这些知识点，重点考查对这些知识点的理解和掌握。
考点01 光电效应1. （2024年高考海南卷）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关1S ，用频率为1n 的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为1U ，已知电子电荷量为e ，普朗克常量为h ，下列说法正确的是（ ）A. 其他条件不变，增大光强，电压表示数增大B. 改用比1n 更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为UC. 其他条件不变，使开关接2S ，电流表示数仍为零D. 光电管阴极材料的截止频率11c eU hn n =-【答案】D 【解析】当开关S 接1时，由爱因斯坦光电效应方程：110eU h W n =-故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A 错误；若改用比1n 更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U ，故B 错误；其他条件不变时，使开关S 接2，此时：10h W n ＞可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C 错误；根据爱因斯坦光电效应方程：110eU h W n =-其中：0cW h n =联立解得，光电管阴极材料的截止频率为：1c 1eU hn n =-故D 正确。
31 光电效应【专题导航】目录热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用 (1)热点题型二光电效应的图象问题 (2)（一）对E k－ν图象的理解 (3)（二）对I－U图象的理解 (4)（三）对Uc－ν图象的理解 (5)热点题型三对光的波粒二象性的理解 (6)【题型演练】 (7)【题型归纳】热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．3．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.4．区分光电效应中的四组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．【例1】(2018·高考全国卷Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J．已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A．1×1014 Hz B．8×1014 HzC．2×1015 Hz D．8×1015 Hz【变式1】．(2019·山东泰安检测)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则()A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流【变式2】(2017·高考全国卷Ⅱ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa>νb，则一定有U a<U b B．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k b D．若νa>νb，则一定有hνa－E k a>hνb－E k b热点题型二光电效应的图象问题（一）对E k－ν图象的理解由E k－ν图象可以得到的信息(1)极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc.(2)逸出功：图线与E k轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.【例2】．(2019·南平市检测)用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合电键S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()A ．普朗克常量为h ＝a bB ．断开电键S 后，电流表G 的示数不为零C ．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D ．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G 的示数保持不变【变式1】(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知( )A ．该金属的截止频率为4.27×1014 HzB ．该金属的截止频率为5.5×1014 HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5 eV【变式2】.(多选)(2019·山东天成大联考)某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν 的关系如图所示，E 、ν0为已知量，由图线信息可知( )A ．逸出功W 0＝EB ．图象的斜率表示普朗克常量的倒数C ．图中E 与ν0的值与入射光的强度、频率均无关D ．若入射光频率为3ν0，则光电子的最大初动能为3E（二）对I －U 图象的理解由I －U 图象可以得到的信息(1)遏止电压U c ：图线与横轴的交点的绝对值．(2)饱和光电流I m ：电流的最大值．(3)最大初动能：E km ＝eU c .【例2】(2019·河南新乡模拟)如图甲所示，用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流i 随电 压U 的变化图象如图乙所示，已知普朗克常量为h ，光电子带电荷量为e .下列说法中正确的是 ( )A. 入射光越强，光电子的能量越高 B ．光电子的最大初动能为hν0C ．该金属的逸出功为hν0—eU 0D ．用频率为eU 0h的光照射该金属时不可能发生光电效应 【变式】．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到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对应的光电子最大初动能（三）对Uc －ν图象的理解由U c －ν图象可以得到的信息(1)截止频率νc：图线与横轴的交点．(2)遏止电压U c：随入射光频率的增大而增大．(3)普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压)【例4】．(多选)(2019·重庆万州月考)某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压U c与入射光频率ν的关系图象如图所示．则由图象可知()A．该金属的逸出功等于hν0B．遏止电压是确定的，与入射光的频率无关C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0D．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0【变式】. 在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示．若该直线的斜率和纵轴截距分别为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________．热点题型三对光的波粒二象性的理解对波粒二象性的理解【例5】1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是( )A ．亮条纹是电子到达概率大的地方B ．该实验说明物质波理论是正确的C ．该实验再次说明光子具有波动性D ．该实验说明实物粒子具有波动性【变式1】实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是 ( )A ．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B ．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C ．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D ．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构【变式2】关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是( )A ．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显B ．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性C ．光电效应现象揭示了光的粒子性D ．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性【题型演练】1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在， 如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明 ( )A．光只有粒子性没有波动性B．光只有波动性没有粒子性C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性2．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则() A．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了3．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应．对于这两个过程，下列四个物理过程中，一定相同的是()A．遏止电压B．饱和光电流C．光电子的最大初动能D．逸出功4．(2019·西藏拉萨中学六次月考)关于光电效应的规律，下面说法正确的是()A．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，入射光的频率越高，产生的光电子最大初动能也就越大B．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，如果入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值才能产生光电效应D．同一频率的光照射不同的金属，如果都能产生光电效应，则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同5.(2019·北京朝阳模拟)用绿光照射一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以()A．改用红光照射B．改用紫光照射C．改用蓝光照射D．增加绿光照射时间6. (2019·河北保定模拟)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是()A．只调换电源的极性，移动滑片P，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U0的数值B．保持光照条件不变，滑片P向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大C．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大D．阴极K需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流7.(2019·哈尔滨六中二次模拟)某半导体激光器发射波长为1.5×10－6 m，功率为5.0×10－3 W的连续激光．已知可见光波长的数量级为10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，该激光器发出的()A．是紫外线B．是红外线C．光子能量约为1.3×10－13 J D．光子数约为每秒3.8×1016个9.(2019·辽宁鞍山一中模拟)按如图的方式连接电路，当用紫光照射阴极K时，电路中的微安表有示数．则下列正确的叙述是()A. 如果仅将紫光的光强减弱一些，则微安表可能没有示数B．仅将滑动变阻器的触头向右滑动一些，则微安表的示数一定增大C．仅将滑动变阻器的触头向左滑动一些，则微安表的示数可能不变D．仅将电源的正负极对调，则微安表仍可能有示数10. (2019·河北保定模拟)如图所示，这是一个研究光电效应的电路图，下列叙述中正确的是()A．只调换电源的极性，移动滑片P，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U0的数值B．保持光照条件不变，滑片P向右滑动的过程中，电流表示数将一直增大C．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大D．阴极K需要预热，光束照射后需要一定的时间才会有光电流。
专题3 光电效应1．（2020·天津）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。
下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（）A ．B ．C．D．【答案】D【详解】A．双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；B．光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；C．实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；D．卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确；故选D。
2．（2023·海南）（多选）已知一个激光发射器功率为P，发射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则（）A．光的频率为cλB．光子的能量为hλC．光子的动量为hλD．在时间t内激光器发射的光子数为Ptchλ【答案】AC【详解】A．光的频率cνλ=选项A正确；B．光子的能量A．卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征B．玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C．光电效应揭示了光的粒子性D．电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性【答案】C【详解】A．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A错误；B．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点，如电子轨道的概念，还不能完全揭示微观粒子的运动规律，B错误；C．光电效应揭示了光的粒子性，C正确；D．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D错误。
故选C。
4．（2023·浙江）被誉为“中国天眼”的大口径球面射电望远镜已发现660余颗新脉冲星，领先世界。
天眼对ηη<倍距地球为L的天体进行观测，其接收光子的横截面半径为R。
若天体射向天眼的辐射光子中，有(1)被天眼接收，天眼每秒接收到该天体发出的频率为v的N个光子。
普朗克常量为h，则该天体发射频率为v 光子的功率为（）A．224NL h R νηB ．222NL h R νηC ．224L h R NηνD ．222L h R Nην【答案】A【详解】设天体发射频率为v 光子的功率为P ，由题意可知224R Pt Nh L πηνπ⨯⨯=其中t =1s ，解得224=NL h P R νη故选A 。
2011年物理高考全国卷（含答案解析）二、选择题：本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．关于一定量的气体，下列叙述正确的是A ．气体吸收的热量可以完全转化为功B ．气体体积增大时，其内能一定减少C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少 15．如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I 1和I 2，且I 1>I 2；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点16．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是 A ．紫光、黄光、蓝光和红光 B ．紫光、蓝光、黄光和红光C ．红光、蓝光、黄光和紫光D ．红光、黄光、蓝光和紫光17．通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s ，它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅40~80μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为l km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60μs 。
假定闪电前云地间的电场是均匀的。
根据以上数据，下列判断正确的是 A ．闪电电流的瞬时值可达到1×105A B ．整个闪电过程的平均功率约为l×1014W C ．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J18．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n =E 1/n 2，其中n =2，3，…。
高二物理光电效应试题1.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而发生光电效应，可得到光电子最大初动能E随入k－ν图象．已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的射光频率ν变化的Ek图线画在同一个坐标图中，用实线表示钨，虚线表示锌，则能正确反映这一过程的是下图中的【答案】A【解析】由光电效应方程知，对金属钨，对金属锌，所以图象的斜率相同，图线应平行．又有，则图线与横轴的截距点越大，金属的极限频率越大，故A 正确。
【考点】考查了光电效应与2.在做光电效应实验中，某金属被光照射发生了光电效应，实验测出了光电子的最大初动能Ek入射光的频率的关系如图所示，A、C两点坐标已知，由图象可求( )A．该金属的逸出功 B．该金属的极限频率C．单位时间内逸出的光电子数 D．普朗克常量【答案】ABD【解析】根据光电效应方程知，图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，根据可求出逸出功．单位时间内逸出的光电子数无法从图象中获知，故A、B、D 正确，C错误。
【考点】考查了光电效应3.用一束紫光照射某金属时不能产生光电效应，下列可能使该金属产生光电效应的措施是A．改用紫外线照射B．改用红外线照射C．延长紫光的照射时间D．增大紫光的照射强度【答案】A【解析】根据光电效应的条件，要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子．能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关．故A正确。
【考点】考查了光电效应4.（6分）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ。
已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
①该金属的逸出功为________；②若用波长为λ（λ<λ）的单色光做该实验，则其遏止电压为．【答案】①②【解析】①若金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为：若用波长为的单色光做该实验，则逸出光电子的最大初动能为：其遏制电压满足解得：【考点】本题考查光电效应。
绝密★启封并使用完毕前本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共40题，共300分，共16页。
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可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 AI 27 P 31 S 32 CL 35.5 Ca 40 Fe 56 Zn 65 Br 80第I卷一、选择题：本题共13小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的二、选择题：本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14. 如图，两平行的带电金属板水平放置。
若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰45，再由a点从静止释好保持静止状态。
现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转°放一同样的微粒，改微粒将A．保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【答案】D【解析】试题分析：现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力也不变，所以现将两板绕过a点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转后，带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下方做匀加速运动，故D正确，A、B、C 错误。
考点：电容器；电场力；力的平衡15. 如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab 边向上。
专题50 光电效应波粒二象性【总分为：110分时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每一小题5分，共60分。
在每一小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求； 912题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
)1．如下有关光的波粒二象性的说法中，正确的答案是：〔〕A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性【答案】C【解析】光具有波粒二象性，故A错误；电子是组成原子的根本粒子，有确定的静止质量，是一种物质实体，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是光速，故B错误；光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著，故C正确；大量光子运动的规律表现出光的波动性，故D错误；【名师点睛】光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著。
2．关于光电效应，如下表述正确的答案是：〔〕A．光照时间越长，光电流越大B．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子C．入射光足够强，就可以有光电流D．不同的金属逸出功都是一样的【答案】B【名师点睛】解决此题关键掌握光电效应的条件和规律；发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，入射光的频率越大，最大初动能越大．光的强度大不一定能发生光电效应，不一定有光电流，在发生光电效应时，入射光的强度影响光电流的大小。
3．用蓝光照射某种金属外表，发生光电效应。
现将该蓝光的强度减弱，如此：〔〕A．单位时间内从金属外表逸出的光电子数目将减少B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．从光照至金属外表上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加D．有可能不发生光电效应【答案】A【解析】光照强度减弱，单位时间内照射到金属外表的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故A正确；发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为：E k=hv-W，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度强弱，与光照时间长短无关，故BC错误；能否发生光电效应与光照强度无关，故D错误．应当选A．【名师点睛】理解光电效应产生的条件，以与光电流大小的决定因素；每种金属都有发生光电效应的最小频率即极限频率，当光子的频率大于极限频率时，才发生光电效应，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光照强度无关，光照强度与单位时间内产生的光电子数目有关。
光电效应1、爱因斯坦因提出光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。
某种金属逸出光电子的最大初动能E km与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。
从图中可以确定的是（填选项前的字母）A．逸出功与ν有关 B. E km与入射光强度成正比C．当ν=ν0时会逸出光电子 D. 图中直线斜率与普朗克常量有关2、光电效应实验中，下列表述正确的是A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子3、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是(A)改用频率更小的紫外线照射(B)改用X射线照射(C)改用强度更大的原紫外线照射(D)延长原紫外线的照射时间4、以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A.U=-B.U=-C.U=2hv-WD. U=-5、实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是。
A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关6、某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子7、在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。
对于这两个过程。
下列四个物理量中，一定不同的是__________A．遏制电压B．饱和光电流C．光电子的最大初动能D．逸出功8、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变大9、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1011Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的。
A．波长B．频率C．能量D．动量10、一束由两种频率不同的单色光组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束，如图所示，则a、b两束光A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长B．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻条纹间距小D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大11、在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾．．．的是（A）光电效应是瞬时发生的（B）所有金属都存在极限频率（C）光电流随着入射光增强而变大（D）入射光频率越大，光电子最大初动能越大13、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与照射光的波长成反比C．对于同种金属，E k与光照射的时间成正比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14、在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（A）频率（B）强度（C）照射时间（D）光子数目15、根据爱因斯坦的“光子说”可知（）（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” （B）光的波长越大，光子的能量越小（C ）一束单色光的能量可以连续变化 （D ）只有光子数很多时，光才具有粒子性17、当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(A)锌板带负电 (B)有正离子从锌板逸出(C)有电子从锌板逸出(D)锌板会吸附空气中的正离子 18、下列说法正确的是（ ）A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关19、在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为______。
若用波长为λ（λ<λ0）单色光做实验，则其截止电压为______。
已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e ，c 和h 。
20、在某次光电效应实验中，得到的遏制电压0u 与入射光的频率ν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。
21．关于光电效应，下列说法正确的是： （ ）A ．光照时间越长光电流越大B ．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多C ．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能最够大时，就能逸出金属D ．不同频率的光照射同一种金属时，频率越高，光电子的最大初动能越大22．如图所示，电路中所有元件完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是： （ ）A ．入射光强度较弱B ．入射光波长太长C ．光照射时间太短D ．电源正负极接反23．在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K 的极限频率为0ν，现用频率为ν（0νν>）的光照射在阴极上，若在A 、K 之间加一数值为U 的反向电压时，光电流恰好为零，则下列判断错误的是： （ ）A ．阴极材料的逸出功等于0h νB ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示eUC ．有光电子逸出，且光电子的最大初动能可表示为0h h νν-D．无光电子逸出，因为光电流为零24、如图是光电管的原理图，已知当有频率为ν0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则：（）A．当换用频率为ν1（ν1＜ν0）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．当换用频率为ν2 （ν2＞ν0）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．当增大电路中电的电压时，电路中的光电流一定增大D．当将电极性反接时，电路中一定没有光电流产生25、关于光电效应，下列说法正确的是：（）A. 极限频率越大的金属材料逸出功越大B. 只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C. 从金属表面出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D. 入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多26、如图所示，一光电管的阴极用极限波长λ0=5×l0-7m的钠制成.用波长λ=3×l0-7m的紫外线照射阴极尺，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时光电流达到饱和，饱和值为I=0.56 mA.则每秒内由K极发射的电子数为______.电子到达阳极A时的最大动能为______J（结果均保留两位有效数字）.如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达阳极A时的最大动能______（填“变大”“不变”或“变小”）。
已知普朗克常量h =6.63×l0-34 J.s，光速c =3.0×108 m/s，电子电荷量 e =1.6×10-19 C。
28．光电效应的实验结论是：对于某种金属()A．无论光照多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大29．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么() A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应30. 一束复色光以入射角i从玻璃界面MN射向空气时分成a、b、c三束光，如图15－1－5所示，则() A．在玻璃中a光速度最大B．c光的光子能量最大C．用b光照射某金属时恰好能发生光电效应，则用a光照射该金属也一定能发生光电效应D．若逐渐增大入射角i，c光在空气中将首先消失31．光电效应实验中，下列表述正确的是()A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子35.太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能．如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．(1)在图上标出电源和电流表的正、负极．(2)入射光应照射在________极上．(3)若电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个．36．如图甲，合上开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为________．把电路改为图乙，当电压表读数为2 V时，电子到达阳极时的最大动能为________．图乙中，电压表读数为2 V不变而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是________．37. 研究光电效应的电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图象中，正确的是()(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是________．38.如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指针归零．用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带________电(选填“正”或“负”)；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率________红外线的频率(选填“大于”或“小于”)．40.某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为反向遏止电压．根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能．现分别用ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，设电子的比荷为em，求：(1)阴极K所用金属的极限频率；(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.41. 如图15－1－6所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5 eV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0.60 V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V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．。
