光电效应的图像问题

光电效应知识点归纳张阿兵高考(全国卷)命题分析1.考查方式：高考对本部分内容考查形式比较固定，一般比较单一的考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题.2.命题趋势：由于本部分内容涉及点较多，且已经改为必考内容，今后的命题将向着多个考点融合的方向发展，且以选择题的形式考查.光电效应是指在光的作用下，从物体表面释放电子的现象。

这种现象是1887年赫兹研究电磁波时发现的，1905年爱因斯坦提出“光量子”假设，并用光电方程成功的解释了这一实验结果。

约十年后密立根用实验证实了爱因斯坦的光电子理论，并测定了普朗克常数。

爱因斯坦与密立根都因光电效应方面的杰出贡献分别获得1921年和1923年的诺贝尔物理学奖。

而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域。

如利用光电效应制成的光电管、光电池、光电倍增管等光电转换器件,把光学量转换成电学量来测量，已成为石油钻井、传真电报、自动控制等生产和科研中不可缺少的元件。

光电效应1.定义：金属在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为光电子．2．光电管：光电管是由密封在玻璃壳内的阴极和阳极组成．阴极表面涂有碱金属，容易在光的照射下发射电子． 3．光电流：阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流． 4．极限频率对于每一种金属，只有当入射光的频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流，ν0称为极限频率(也叫截止频率)． 5.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应. (2)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. (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比. 光子说对光电效应的解释(1)由于光的能量是一份一份的，那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量，而且这个传递能量的过程只能是一个光子对一个电子的行为．如果光的频率低于极限频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原子的束缚，就不能发生光电效应．(2)当光的频率高于极限频率时，能量传递给电子以后，电子摆脱束缚要消耗一部分能量，剩余的能量以光电子的动能形式存在，这样光电子的最大初动能E k ＝12mv 2max ＝hν－W 0，其中W 0为金属的逸出功，可见光的频率越高，电子的最大初动能越大．而遏止电压U 0对应着光电子的最大初动能，即eU 0＝12mv 2max .所以当W 0一定时，U 0只与入射光的频率ν有关，与光照强弱无关．(3)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，所以光电效应的发生几乎是瞬时的．(4)发生光电效应时，单位时间内逸出的光电子数与光强度成正比，光强度越大意味着单位时间内打在金属上的光子数越多，那么逸出的光电子数目也就越多，光电流也就越大． 两条对应关系(1)光照强度大→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. 6.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率. 7. 三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：hν＝12mv2＋W.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU0.(3)逸出功与极限频率的关系W＝hν0.（逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关.）理解：光电效应方程揭示的是：光子照射金属时，金属表面的电子吸收光子能量（一个光子对一个电子）后，为了脱离原子核及周围电子的阻力，必须克服中金属中正电荷引力做功即W0。

一．对光电效应实验规律，方程以及图像的考查1.光电效应现象光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做.2.光电效应规律(1)每种金属都有一个.(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大.(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是的.(4)光电流的强度与入射光的成正比.(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子.光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34 J·s.(2)光电效应方程：.其中hν为入射光的能量，E k为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功.4.遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率.(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的，叫做该金属的逸出功.1.1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年，这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文，其中关于光量子的理论成功的解释了光电效应现象.关于光电效应，下列说法正确的是（AD ）A.当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比D.某单色光照射一金属时不发生光电效应，改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应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.关于光电效应的规律，下列说法中正确的是(D)A.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C.发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD.发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比4.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为4.27，与纵轴交点坐标为0.5).由图可知(AC)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 eV5.在光电效应实验中，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)的单色光做该实验，则其遏止电压为______.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.答案hcλ0hc(λ0－λ)eλ0λ6.小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图4甲所示.已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，结果保留三位有效数字.(1)图甲中电极A为光电管的______(填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝____Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J.答案：(1)阳极(2)5.15×1014(5.10×1014～5.20×1014均可) 3.41×10－19(3.38×10－19～3.45×10－19均可)(3)1.23×10－19(1.19×10－19～1.26×10－19均可)7. 研究光电效应的电路如图5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___C_____.8.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 ( C )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9. 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个 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，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图7所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K ，没有发生光电效应，换用同样频率ν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)( B )A.U ＝hνe －W eB.U ＝2hνe －W eC.U ＝2hν－WD.U ＝5hν2e －W e10. 如图8所示，用a 、b 两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a 光照射时验电器的指针偏转，b 光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( D )A.增大a 光的强度，验电器的指针偏角一定减小B.a 光照射金属板时验电器的金属小球带负电C.a 光在真空中的速度大于b 光在真空中的速度D.a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长11.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转.若将电路中的滑动变阻器的滑片P 向右移动到某一位置时，毫安表的读 数恰好减小到零，此时电压表读数为U .若此时增加黄光照射的强度，则毫安________(选填“有”或“无”)示数.若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安 表________(选填“有”或“无”)示数.答案 无 有12.光电效应实验中，下列表述正确的是( CD )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时才能产生光电子13.光电效应的实验结论是：对于某种金属( AD )A.无论光强多强，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14.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，下列说法中正确的是( D )A.有可能不发生光电效应B.从光照射到金属表面上至发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C.逸出的光电子的最大初动能将减小D.单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少15.对光电效应的理解正确的是 ( BD )A.金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B.如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D.由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属发生光电效应，入射光的最低频率也不同16.如图1是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象.由图象可知( ABC )A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hνcC.入射光的频率为2νc 时，产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为νc 2时，产生的光电子的最大初动能为E 217.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，可得到光电子的最大初动能E k 随入射光频率ν变化的E k —ν图象.已知钨的逸出功是3.28 eV ，锌的逸出功是3.34 eV ，若将二者的图线画在同一个坐标图中，以实线表示钨，虚线表示锌，如图所示，则正确反映这一过程的图象是 ( A )18.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2所示，则可判断出( B )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.乙光的频率大于丙光的频率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19.如图3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( B )A.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B.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C.增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D.若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生12.2009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)图象传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理.如图4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K为阴极，A为阳极.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，光电管阴极材料的逸出功为______，若增大入射光的强度，电流计的读数______(选填“为零”或“不为零”).答案 4.5 eV为零13.现有a、b两种单色光，其波长关系为λa>λb，用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应.则：(1)用b光照射该金属时，________发生光电效应；(填“能”或“不能”)(2)增加a光的强度，释放出光电子的最大初动能________增大.(填“会”或“不会”)答案(1)能(2)不会二、光的波粒二象性，物质波光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：(1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性.(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，而贯穿本领越强.(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性.1、关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是(D)A.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B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性2.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3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(D)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3.下列说法正确的是(C)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.γ射线具有显著的粒子性，而不具有波动性4.物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度.使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果下列认识正确的是(BCD)A.曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B.单个光子的运动没有确定的规律C.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D.只有大量光子的行为才表现出波动性。

1．四点提醒(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)光照强度大→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．3．三个关系式(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.例1(多选)利用光电管研究光电效应的实验电路图如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A．改用紫外线照射K，电流表中没有电流通过B．只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变大C．若将滑动变阻器的滑片滑到A端，电流表中一定无电流通过D．若将滑动变阻器的滑片向B端滑动，电流表示数可能不变图像问题：的关①极限频率：图线与②逸出功：对值③普朗克常量：图线的斜率强度不光电流与①遏止电压②饱和光电流③最大初动能：光电①遏止电压②饱和光电流③最大初动能的关系①极限频率②遏止电压③普朗克常量量的乘积，即电压例2 在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，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，则( )A ．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B ．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压U c 随之增大C ．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D ．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大变式1.某金属发生光电效应，光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν之间的关系如图所示．已知h 为普朗克常量，e 为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是( )A ．入射光的频率小于νc 也可能发生光电效应现象B ．该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大C ．若用频率是2νc 的光照射该金属，则遏止电压为hνc eD ．遏止电压与入射光的频率无关例3 用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A 、K 两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调，分别用a 、b 、c 三束单色光照射，调节A 、K 间的电压U ，得到光电流I 与电压U 的关系如图乙所示，由图可知( )A ．单色光a 和c 的频率相同，且a 光更弱些，b 光频率最大B ．单色光a 和c 的频率相同，且a 光更强些，b 光频率最大C ．单色光a 和c 的频率相同，且a 光更弱些，b 光频率最小D ．单色光a 和c 的频率不同，且a 光更强些，b 光频率最小例4利用图甲所示的电路研究光电效应中金属的遏止电压U c 与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h .图乙中U 1、ν1、ν0均已知，电子电荷量用e 表示．当入射光的频率增大时，为了测定遏止电压，滑动变阻器的滑片P 应向________(选填“M ”或“N ”)端移动，由U c －ν图象可求得普朗克常量h ＝________(用题中字母表示)．变式2．从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图4甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出图乙所示的U c －ν图象，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射测出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e ，则下列普朗克常量h 的表达式正确的是( )A ．h ＝e (U c2－U c1)ν2－ν1B ．h ＝U c2－U c1e (ν2－ν1)C ．h ＝ν2－ν1e (U c2－U c1)D ．h ＝e (ν2－ν1)U c2－U c1。

考点一光电效应1．与光电效应有关的五组概念(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。

光子是因，光电子是果。

(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功的情况，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。

(5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不是简单的正比关系。

2.对光电效应规律的理解1)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光。

2)能否发生光电效应,不取决于光的强度和光照时间而取决于光的频率。

任何一种金属都有一个截止频率,入射光的频率低于这个频率则不能使该金属发生光电效应。

3)光电效应的发生几乎是瞬时的。

4)五个关系：最大初动能与入射光频率的关系:E k=hν-W0（光电子的最大初动能与入射光的强度无关）．最大初动能与遏止电压U c的关系:E k=eU c,U c可以利用光电管实验的方法测得．逸出功W0与极限频率νc的关系:W0=hνc。

光子频率一定时光照强度与光电流的关系：光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大．光子频率与最大初动能的关系：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．(5)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关。

(6)若入射光子的能量恰等于金属的逸出功W0,则光电子的最大初动能为零,入射光的频率就是金属的截止频率。

此,可求出截止频率。

时有hνc=W0,即νc=W0h考点二光电效应的图像问题1.解答光电效应有关图像问题的三个“关键”1)明确图像的种类。

分层作业19 光电效应A组必备知识基础练题组一光电效应的实验规律1.用一种单色光照射某金属,产生光电子的最大初动能为E k,单位时间内发射光电子数量为n,若增大该入射光的强度,则( )A.E k增加,n增加B.E k增加,n不变C.E k不变,n不变D.E k不变,n增加2.(江苏常州高二期末)“研究影响饱和电流的因素”的实验电路如图所示,用某频率的光照射光电管,发生了光电效应,下列说法正确的是( )A.电源的左端为负极B.滑动变阻器的滑片移至最左端,电流表示数为零C.用频率更高的光照射光电管时,电流表示数一定增大D.当光的频率不变,光增强时,饱和电流值一定增大题组二爱因斯坦的光电效应理论3.(多选)(山东潍坊高二期末)如图所示,A、K为光电管的两个电极,阴极K 由截止频率为ν0的钾制成,电压表V、电流表G均为理想电表。

现用波长为λ的光照射阴极K发生光电效应,已知普朗克常量为h,真空中光速为c,电子的电荷量为e。

则下列说法正确的是( )A.阴极K能发生光电效应,说明光具有粒子性B.若电源N端为正极,将滑动变阻器的滑片缓慢向右滑动,从阴极K逸出的光电子最大初动能一定增大C.若电源M端为正极,电压表示数为hcλe −hν0e时,电流表的示数恰好为0D.若光电管两端的正向电压为U,则光电子到达阳极A的最大动能为hcλ-hν0题组三光电效应的图像问题4.(多选)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。

由图可知( )A.ν<ν0时,不会逸出光电子B.E km与入射光强度成正比C.逸出功与入射光的频率有关D.图中直线斜率为普朗克常量5.(山东济南高二期末)用如图甲所示的装置研究光电效应,得到光电流I 与A、K之间电压U的关系图像如图乙所示,遏止电压U c与入射光频率ν的关系图像如图丙所示。

已知一个光电子电荷量为e,下列说法正确的是( )A.a光的频率大于b光的频率B.a光比b光弱eC.根据图丙可计算出普朗克常量h=cdD.根据图丙可计算出该金属逸出功的大小为c题组四康普顿效应和光的波粒二象性6.(江西宜春高二期末)如图所示,美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现散射后有的射线波长发生了改变。

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2.如图所示，当开关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．【答案】（1）0.60 eV（2）1.90 eV【解析】（1）光子能量为2.5 eV时，设光电子的最大初动能为mv2，由题意知，当反向电压达到0.60 V以后，具有最大初动能的光电子恰好不能达到阳极，即遏止电压UC＝0.60 V，因此－eUC＝0－mv2mv2＝eUC＝0.60 eV（2）由光电效应方程mv2＝hν－W0解得W＝1.90 eV.【考点】光电效应爱因斯坦光电效应方程3.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与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。

光电效应、波粒二象性高考对光电效应、波粒二象性考查的重点有：光电效应规律的理解、爱因斯坦光电效应方程的理解和应用、光电效应相关图像的理解等，既可以对本部分内容单独考查，也可以与能级跃迁等知识相结合进行综合考查，主要以选择题的形式出现，考查学生的理解和综合应用能力。

光电效应规律的理解及其应用（2022重庆模拟）如图所示，在研究光电效应的实验中，保持P的位置不变，用单色光a照射阴极K，电流计G的指针不发生偏转；改用另一频率的单色光b照射K，电流计的指针发生偏转，那么（）A．增加a的强度一定能使电流计的指针发生偏转B．用b照射时通过电流计的电流由d到cC．只增加b的强度一定能使通过电流计的电流增大D．a的波长一定小于b的波长关键信息：用单色光a照射阴极K，电流计G的指针不发生偏转→a光的频率小于阴极K的截止频率→增加a的强度无法使电流计的指针发生偏转改用另一频率的单色光b照射K，电流计的指针发生偏转→b光的频率大于阴极K的截止频率→增加b的强度，可以使光电流增大解题思路：本题主要明确光电效应现象产生的条件是入射光的频率大于或等于金属的截止频率，来进行相关的判断。

明确在光的颜色（频率）不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。

A ．用单色光a 照射阴极K ，电流计G 的指针不发生偏转，说明a 光的频率小于阴极K 的截止频率，增加a 的强度也无法使电流计的指针发生偏转，A 错误；B ．电子运动方向从d 到c ，电流方向从c 到d ，B 错误；C ．只增加b 的强度可以使光电流增大，使通过电流计的电流增大，C 正确；D ．b 光能使阴极K 发生光电效应，b 光的频率大于阴极K 的截止频率也就大于a 光的频率，由λ＝cν可知b 的波长一定小于a 的波长，D 错误。

故选C 。

（2022安徽月考）从1907年起，美国物理学家密立根用如图所示的实验装置测量光电效应中几个重要的物理量。

在这个实验中，若先后用频率为ν1、ν2的单色光照射阴极K 均可产生光电流。

光电效应知识点归纳张阿兵高考(全国卷)命题分析1.考查方式：高考对本部分内容考查形式比较固定，一般比较单一的考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题.2.命题趋势：由于本部分内容涉及点较多，且已经改为必考内容，今后的命题将向着多个考点融合的方向发展，且以选择题的形式考查.光电效应是指在光的作用下，从物体表面释放电子的现象。

这种现象是1887年赫兹研究电磁波时发现的，1905年爱因斯坦提出“光量子”假设，并用光电方程成功的解释了这一实验结果。

约十年后密立根用实验证实了爱因斯坦的光电子理论，并测定了普朗克常数。

爱因斯坦与密立根都因光电效应方面的杰出贡献分别获得1921年和1923年的诺贝尔物理学奖。

而今光电效应已经广泛地应用于各科技领域。

如利用光电效应制成的光电管、光电池、光电倍增管等光电转换器件,把光学量转换成电学量来测量，已成为石油钻井、传真电报、自动控制等生产和科研中不可缺少的元件。

光电效应1.定义：金属在光的照射下发射电子的现象称为光电效应，发射出来的电子称为光电子．2．光电管：光电管是由密封在玻璃壳内的阴极和阳极组成．阴极表面涂有碱金属，容易在光的照射下发射电子． 3．光电流：阴极发出的光电子被阳极收集，在回路中会形成电流，称为光电流． 4．极限频率对于每一种金属，只有当入射光的频率大于某一频率ν0时，才会产生光电流，ν0称为极限频率(也叫截止频率)． 5.光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应. (2)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. (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比. 光子说对光电效应的解释(1)由于光的能量是一份一份的，那么金属中的电子也只能一份一份地吸收光子的能量，而且这个传递能量的过程只能是一个光子对一个电子的行为．如果光的频率低于极限频率，则光子提供给电子的能量不足以克服原子的束缚，就不能发生光电效应．(2)当光的频率高于极限频率时，能量传递给电子以后，电子摆脱束缚要消耗一部分能量，剩余的能量以光电子的动能形式存在，这样光电子的最大初动能E k ＝12mv 2max ＝hν－W 0，其中W 0为金属的逸出功，可见光的频率越高，电子的最大初动能越大．而遏止电压U 0对应着光电子的最大初动能，即eU 0＝12mv 2max .所以当W 0一定时，U 0只与入射光的频率ν有关，与光照强弱无关．(3)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，所以光电效应的发生几乎是瞬时的．(4)发生光电效应时，单位时间内逸出的光电子数与光强度成正比，光强度越大意味着单位时间内打在金属上的光子数越多，那么逸出的光电子数目也就越多，光电流也就越大． 两条对应关系(1)光照强度大→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. 6.光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率. 7. 三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：hν＝12mv2＋W.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU0.(3)逸出功与极限频率的关系W＝hν0.（逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关.）理解：光电效应方程揭示的是：光子照射金属时，金属表面的电子吸收光子能量（一个光子对一个电子）后，为了脱离原子核及周围电子的阻力，必须克服中金属中正电荷引力做功即W0。

光电效应高考题1. （2001上海）光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下面说法中正确的是亠一A •用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B .用绿色光照射锌板，验电器指针会发生偏转IC •锌板带的是负电荷D.使验电器指针发生偏转的是正电荷2. （2014?工苏）已知钙和钾的截止频率分别为 7.73沐014Hz和5.44 X014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸处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3. （2014广东18.）在光电效应实验中，用频率为v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. 改变频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D. 改变频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大4. （2011广东）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5. （新课标卷）（1）（ 5分）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. 从金属表面出来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6. （2013上海单科2）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C .对于同种金属,Ek 与光照射的时间成正比 D .对于同种金属,Ek 与照射光的频率成线性关系h A.h_C . /iAD .T 效应。

换用同样频率为v 的强激光照射阴极 K , 7. （2012海南单科19（1））产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能 Ek,下列说法正确的是（ ）A .对于同种金属，Ek 与照射光的强度无关B •对于同种金属，Ek 与照射光的波长成反比E.对于不同种金属，若照射光频率不变， Ek 与金属的逸出功成线性关系8. （2010上海）根据爱因斯坦光子说，光子能量 E 等于（h 为普朗克常量，c 、入为真空中的光速和波长）9. （2013北京理综20）.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电 子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

课程：专业班号：姓名：学号：同组者：液晶电光效应实验一、实验目的1、了解液晶的特性和基本工作原理；2、掌握一些特性的常用测试方法；3、了解液晶的应用和局限。

二、实验原理：液晶是介于液体与晶体之间的一种物质状态。

一般的液体内部分子排列是无序的，而液晶既具有液体的流动性，其分子又按一定规律有序排列，使它呈现晶体的各向异性。

当光通过液晶时，会产生偏振面旋转，双折射等效应。

液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。

棍的长度在十几埃，直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。

列方式和天然胆甾(音同淄)相液晶的主要区别是：扭曲向列的扭曲角是人为可控的，且“螺距”与两个基片的间距和扭曲角有关。

而天然胆甾相液晶的螺距一般不足1um，不能人为控制。

扭曲向列排列的液晶对入射光会有一个重要的作用，他会使入射的线偏振光的偏振方向顺着分子的扭曲方向旋转，类似于物质的旋光效应。

在一般条件下旋转的角度(扭曲角)等于两基片之间的取向夹角。

由于液晶分子的结构特性,其极化率和电导率等都具有各向异性的特点，当大量液晶分子有规律的排列时,其总体的电学和光学特性,如介电常数、折射率也将呈现出各向异性的特点。

如果我们对液晶物质施加电场，就可能改变分子排列的规律。

从而使液晶材料的光学特性发生改变，1963年有人发现了这种现象。

这就是液晶的的电光效应。

为了对液晶施加电场，我们在两个玻璃基片的内侧镀了一层透明电极。

我们将这个由基片电极、取向膜、液晶和密封结构组成的结构叫做液晶盒。

当我们在液晶盒的两个电极之间加上一个适当的电压时我们来看一下液晶分子会发生什么变化。

根据液晶分子的结构特点。

我们假定液晶分子没有固定的电极。

但可被外电场极化形成一种感生电极矩。

这个感生电极矩也会有一个自己的方向，当这个方向以外电场的方向不同时，外电场就会使液晶分子发生转动，直到各种互相作用力达到平衡。

液晶分子在外电场作用下的变化，也将引起液晶合中液晶分子的总体排列规律发生变化。

高三物理光电效应试题答案及解析1.某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率（和反向遏制电压Uc的值如下表所示。

（已知电子的电量为e =1.6×10-19C）根据表格中的数据，作出了Uc-（图像，如图所示，则根据图像求出：①这种金属的截止频率为Hz；（保留三位有效数字）②普朗克常量Js。

（保留两位有效数字）【答案】①4.27±0.01×1014Hz②h=6.3±0.1×10-34Js【解析】①由图像读得：4.27±0.01×1014Hz；（2分）②由图线斜率，解得：h=6.3±0.1×10-34Js（2分）【考点】考查了光电效应2.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【答案】 A【解析】设入射光的频率为υ，根据爱因斯坦光电效应方程可知Ek ＝hυ－W，W＝hυ，由题意可知，钙的截止频率比钾的大，因此钙表面逸出的光电子的最大初动能比钾的小，其动量也小，故选项C、D错误；根据德布罗意波长公式可知：λ＝，又有：c＝λf，故选项A正确；选项B错误。

【考点】本题主要考查了对爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波长公式的理解与应用问题，属于中档偏低题。

3.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（填正确答案标号。

选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）（）A．卢瑟福用实验得出原子核具有复杂的结构B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D．自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C 测定年代E．光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关【答案】BDE【解析】卢瑟福用实验得出原子的核式结构理论，选项A 错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项B正确；重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损选项C 错误；自然界中含有少量的14C,14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C测定年代，选项D 正确；光电效应实验中，遏止电压与入射光的频率有关；入射光的频率越大，则射出的光电子的最大初动能越大，根据可知，遏止电压越大，选项E 正确。

课后素养落实(十一) 光电效应方程及其意义(建议用时：40分钟)题组一对光电效应方程的理解与应用1．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1.28×10－19J．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 HzB[根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可得E k＝h cλ－hν0，代入数据解得ν0≈8×1014Hz，B正确．]2．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果．组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大B[第一组实验中，光子能量为4.0 eV，第二组实验中，光子能量为6.0 eV，可知两组实验采用了不同频率的入射光，A正确；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，可得第一组实验对应金属板的逸出功为W＝4.0 eV－0.9 eV＝3.1 eV，第二组实验对应金属板的逸出功为W′＝6.0 eV－2.9 eV＝3.1 eV，有W＝W′，则可知两组实验所用的金属板材质相同，B错误；若入射光子的能量为5.0 eV，根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，可得逸出光电子的最大动能为E′k＝5.0 eV－3.1 eV＝1.9 eV，C正确；由表格中的数据可知，若入射光子的能量为5.0 eV，则可产生光电效应，此时对同种频率的入射光而言，入射光的强度越大，光电流越大，所以D 正确．]3. (多选)如图所示，电路中所有元件完好，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 ．光照时间太短D ．电源正负极接反BD [题图所示电路中形成电流的条件：一是阴极在光的照射下有光电子逸出，二是逸出的光电子能在电路中定向移动到达阳极．其中有无光电子逸出取决于入射光的频率是否高于阴极材料的截止频率，与入射光的强弱、照射时间长短无关；光电子能否到达阳极，应由光电子的初动能大小和光电管两极间所加电压的正负和大小共同决定．一旦电源正负极接反且电压超过遏止电压，即使具有最大初动能的光电子也不能到达阳极，电路中也就不能形成光电流．故该题的正确选项是BD ．]4．1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖，下列关于光电效应的说法正确的是( )A ．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B ．电子脱离某种金属所做的功叫这种金属的逸出功，其与入射光的频率和强度无关C ．用不同频率的光照射同种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同D ．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内射出的光电子数将减少D [只有入射光的频率大于或等于金属的极限频率，也就是波长小于或等于极限波长时，才会有光电子逸出，发生光电效应，故A 错误；电子脱离某种金属的束缚所做的最小功叫作这种金属的逸出功，金属的逸出功是金属的固有属性，与入射光的频率和强度无关，故B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程h ν＝W ＋12mv 2可得E k ＝h ν－W ，故光电子的最大初动能E k 与入射光的频率呈线性关系，因此不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能不相同，故C 错误；发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，故D 正确．]5. 如图所示是光电管的工作原理电路图，一束波长为λ1的单色光照射到光电管的阴极，电路中产生了光电流，下列判断正确的是( )A．若电路中电源的正、负极反接后，电路中仍可能有光电流B．单色光照射一段时间后，才能观察到电流表指针转动C．若另一束波长为λ2的单色光(λ2>λ1)照射到光电管的阴极时，电路中也可能产生光电流但光电流肯定比前一次小D．入射光的强度一定时，电路中光电流的大小随电压的增大而持续增大A[将电路中电源的电极反接，光电子做减速运动，有可能到达阳极，所以还可能有光电流，A正确；光电效应具有瞬时性，若能产生光电流，则不需要等待时间，B错误；换用波长为λ2(λ2>λ1)的光照射阴极时，光的频率变小，但光电流的大小与光的强度有关，与光的频率无关，仍可能发生光电效应，C错误；光电流大小与光的强度有关，与电压大小无关，D错误．故选A．]题组二光电效应的图像问题6．用不同频率的光分别照射钨和锌，发生光电效应，根据实验可画出光电子的最大初动能E k随入射光频率ν变化的E k­ν图线．已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功为3.34 eV，若将二者的图线画在同一个E k­ν坐标系中，则正确的是( )A BC DA[根据光电效应方程E k＝hν－W可知，E k­ν图像的斜率表示普朗克常量h，因此图中两线应平行，故C、D错误；图线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子初动能为零)时的入射光频率，即截止频率．由光电效应方程可知，逸出功越大的金属对应的入射光的截止频率越高，所以能使金属锌发生光电效应的入射光的截止频率高，故A正确，B错误．]7. 研究光电效应规律的实验装置如图所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压U c.在下列表示光电效应实验规律的图像中，错误的是( )A BC DB[反向电压U和频率ν一定时，光电流与入射光强度成正比．故A正确；遏止电压U c与入射光频率的关系图线是一条不过坐标原点的倾斜直线．故B错误；反向电压增大，光电流减小，反向电压超过遏止电压U c后，光电流为零．故C正确；光电效应发生时间极短，不超过10－9 s．故D正确．]8．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B[由题图可知，对于甲、乙两种光，反向遏止电压相同，因而频率相同，选项A错误；丙光对应的反向遏止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故选项C、D均错误，只有选项B正确．]9．小明用阴极为金属铷的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.甲乙(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1 014 Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J.[解析] (1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电子从K极发射，故电极K为光电管的阴极，电极A为光电管的阳极．(2)遏止电压对光电子做负功，有eU c＝E k＝h ν－W0，结合图像，当U c＝0时，截止频率νc＝(5.10～5.12)×1014 Hz，故逸出功W0＝hνc ＝(3.38～3.39)×10－19J．(3)光电子的最大初动能E k＝hν－W0＝hν－hνc＝(1.25～1.26)×10－19 J.[答案](1)阳极(2)(5.10～5.12)×1014(3.38～3.89)×10－19(3)(1.25～1.26)×10－1910．(多选)实验得到金属钙的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．下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是( )金属钨钙钠截止频率νc/(×1014 Hz)10.957.73 5.53逸出功W/eV 4.54 3.20 2.29A kmB．如用金属钠做实验得到的E km­ν图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C．如用金属钠做实验得到的E km­ν图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0，－E k2)，则E k2<E k1D．如用金属钨做实验，当入射光的频率ν<ν1时，不可能有光电子逸出CD[由光电效应方程E km＝hν－W可知E km­ν图线是直线，且斜率为普朗克常量相同，AB错误；由表中列出的截止频率和逸出功数据可知，C正确；当入射光的频率小于金属钨的截止频率时，不发生光电效应，不可能有光电子逸出，D正确．]11．(多选)如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接，用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而且另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转．下列说法正确的是( )A．a光的频率一定大于b光的频率B．电源正极可能与c接线柱连接C．用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→fABD[用单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用单色光b照射时，电流计G的指针不偏转，说明单色光a的频率一定大于单色光b的频率，A正确；单色光a照射时一定发生光电效应，单色光b照射时可能发生光电效应，但由于加反向电压，光电流为零，也可能没有发生光电效应，C错误，B正确；若灵敏电流计的指针发生偏转，电流方向一定是与电子定向运动的方向相反，由e→G→f，D正确．]12．紫光在真空中的波长为4.5×10－7m，问：(1)紫光光子的能量是多少？(2)用它照射截止频率为νc＝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(h＝6.63×10－34 J·s)?[解析] (1)紫光光子的能量E＝hν＝h cλ＝4.42×10－19 J.(2)紫光频率ν＝cλ＝6.67×1014 Hz，因为ν>νc，所以能产生光电效应．(3)光电子的最大初动能为E km＝hν－W＝h(ν－νc)＝1.36×10－19 J.[答案](1)4.42×10－19 J (2)能(3)1.36×10－19 J13．如图所示，一光电管的阴极用截止频率对应的波长λc＝5.0×10－7m 的钠制成．用波长λ＝3.0×10－7m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间电势差U＝2.1 V，饱和光电流的值(当阴极K 发射的电子全部到达阳极A 时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流)I ＝0.56 μA(h ＝6.63×10－34J ·s)．(1)求每秒由K 极发射的光电子数目； (2)求电子到达A 极时的最大动能． [解析] (1)设每秒发射的电子数为n ，则n ＝It e ＝0.56×10－6×11.60×10－19＝3.5×1012.(2)由光电效应方程可知E k ＝h ν－W ＝h c λ－h c λc ＝hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λc ，在A 、K 间加电压U 时，电子到达阳极时的动能为E k ′，E k ′＝E k ＋eU ＝hc ⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ－1λc ＋eU ， 代入数值得E k ′＝6.01×10－19J.[答案] (1)3.5×1012个 (2)6.01×10－19J。

易错点28 光电效应波粒二象性例题1.研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正确的是()A．任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能变为零D．光电效应反映了光具有波动性【答案】C【解析】能否发生光电效应取决于光的频率，与照射时间长短无关，A错误；增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大，B错误；调换电源正负极，若反向电压达到遏止电压，则电流表示数变为零，C正确；光电效应反映了光具有粒子性，D错误．【误选警示】误选A的原因：对光电效应产生的条件认识不清。

对某种金属材料，只有大于该金属材料的极限频率才能发生光电效应。

误选B的原因：对饱和光电流认识不清。

增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大。

误选D的原因：光电效应反应光具有粒子性。

例题2. (多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是()A ．由图甲可求得普朗克常量h ＝beaB ．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小C ．由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大D ．由图丁可知电压越高，则光电流越大 【答案】 BC 【解析】根据光电效应方程，结合动能定理可知eU c ＝E k ＝hν－W 0＝hν－hνc ，变式可得U c ＝h e ν－he νc ，斜率k ＝b 2a ＝h e ，解得普朗克常量为h ＝be2a ，故A 错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线对应金属的逸出功大，故B 正确；入射光频率一定，饱和电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和电流越大，故C 正确；分析题图丁可知，当达到饱和电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D 错误． 【误选警示】误选A 的原因： 对光电效应方程和遏止电压和最大初动能的关系认识不清。

2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题34有关光电效应、比结合能的图像问题专练目标专练内容目标1高考真题（1T—4T）目标2光电流I-U图像（5T—8T）目标3最大初动能E k-υ图像（9T—12T）目标4遏止电压Uc-υ图像（13T—16T）目标5比结合能图像（17T—20T）【典例专练】一、高考真题1．如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压c U与入射光频率ν的实验曲线，该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程，并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。

由图像可知（）A．钠的逸出功为c hνB．钠的截止频率为14⨯8.510HzC ．图中直线的斜率为普朗克常量hD ．遏止电压c U 与入射光频率ν成正比【答案】A 【详解】A ．根据遏止电压与最大初动能的关系有kmax c eU E =根据电效应方程有kmax 0=E h W ν-当结合图像可知，当c U 为0时，解得0c W hν=，A 正确；B ．钠的截止频率为c ν，根据图像可知，截止频率小于148.510Hz ⨯，B 错误；C ．结合遏止电压与光电效应方程可解得0c W h U e e ν=-可知，图中直线的斜率表示h e，C 错误；D ．根据遏止电压与入射光的频率关系式可知，遏止电压c U 与入射光频率ν成线性关系，不是成正比，D 错误。

故选A 。

2．如图所示，分别用1、2两种材料作K 极进行光电效应探究，其截止频率12νν<，保持入射光不变，则光电子到达A 极时动能的最大值km E 随电压U 变化关系的图像是（）A ．B ．C ．D ．【答案】C【详解】光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A 极时动能的最大值km E Ue h h νν=+-截止可知-km E U 图像的斜率相同，均为e ；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因12νν<，则图像C 正确，ABD 错误。