2023年高三物理二轮复习练34 有关光电效应、比结合能的图像问题

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（IT—4T）

目标2光电流I-U图像（5T—8T）

目标3最大初动能E1<-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上与入射光频率U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入由图像可知（）

A.钠的逸出功为〃匕B.钠的截止频率为8.5x10MHZ

C.图中直线的斜率为普朗克常量〃D.遏止电压S与入射光频率U成正比

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，其截止频率匕<岭，保持入射光不变，则光

电子到达/极时动能的最大值金“随电压U变化关系的图像是（）

3.研究光电效应电路如图所示。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/与A、K之间的电压UAK的关系图象

中，正确的是。

4.对于钠和钙两种金属，其遏止电压4与入射光频率V的关系如图所示.用h、e分别表示普朗克常量和

电子电荷量，则（）

A.钠的逸出功小于钙的逸出功

B.图中直线的斜率为«h

e

C.在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同

D.若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高

二、光电流I-U图像

5.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于〃=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子,

其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下

列说法不正确的是（）

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75eV

B.这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子从〃=4能级跃迁到〃=2能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加

6.某同学利用图甲所示的电路图研究光电效应，他先后用三种不同的光进行实验，得到图乙的结果，其中

横轴为电压表的测量值，纵轴为电流表的测量值。下列说法正确的是（）

A.测量遏止电压时开关应接bB.通过电流表的电流是由C到"

C.光线3的频率最低D.光线3照射阴极单位时间发射的光电子数最少

7.如图为b、C三种光在同一光电效应装置中测的光电流和电压的关系.由。、6、C组成的复色光通

过三棱镜时，下述光路图中正确的是（）

8.用氢原子由〃八〃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，已知加、〃能级对应的原子能量分别为Em、纥，电子电荷量的绝对值为e,

则下列说法正确的是（)

B.1、2两种情况下单位时间内逸出的光电子数之比为///2

C∙1、2两种情况下产生的光电子最大初动能之比为N

D.氢原子吸收能量为e(S-U)的光子可由m能级跃迁到n能级

三、最大初动能Ek-I)图像

9.用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S,用频率为U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耳与入射光频率U的关系图象，图线与横轴的交点坐

标为(α,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b),下列说法中正确的是()

A.普朗克常量为人=匕

a

B.断开开关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

10.用不同频率的紫外线分别照射鸨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U变化的《一u图像。已知鸨的逸出功是3.28eV,锌的逸出功是3.34eV,若将二者的图线画在同一个

线一u坐标系中，用实线表示鸨、虚线表示锌，则下列正确反映这一过程的图是()

Ek

11.实验得到金属钙的光电子的最大初动能以与入射光频率V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（）

金属鸨钙钠

截止频率为/（XlOMHz）10.957.735.53

逸出功必JeV4.543.202.29

A.如用金属鸨做实验得到的V图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大

B.三种金属原子的动能相同，金属鸨原子的德布罗意波长最大

C.如用金属铝做实验，当入射光的频率v<%时，可能会有光电子逸出

D.如用金属钠做实验得到的国-V图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0,-Ek2）,则Eg

<Ekl

12.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如图，普朗克常量

A=6.63×10^34J∙s-电子电荷量e=1.6χl（）T9C,由图可知（）

4.04.55.05.56.06.57.0v∕(×IO14Hz)

A.该金属的截止频率为4.27xl0'∙1Hz

B.该金属的截止频率为5.5x10ZHZ

C.该图线的斜率表示普朗克常量

D.该金属的逸出功约为1.77eV

四、遏止电压Uc-D图像

13.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

图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压上与入射光频率u,作出图乙所示的（-丫图象，由此算出普

朗克常量/7,并与普朗克根据黑体辐射测出的〃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〃的表达式正确的是（）

,

v∣V2

匕-匕e(%-%)

14.12.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压UC与入射光频率U的关系，描绘出

图乙中的图象，由此算出普朗克常量入电子电量用e表示，下列说法正确的是（）

A.入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动

B.增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

C.由UC-V图象可求普朗克常量表达式为〃=S

D.当电流表A中存在电流时，电流的方向通过电流表向上

15.科学探究小组使用如图甲所示的电路图研究光电效应，图乙为光电管发生光电效应时遏止电压U与入

射光频率V的关系图像，已知光电子的电荷为e。下列说法正确的是（）

甲乙

A.单刀双掷开关S空掷时，即使能发生光电效应，电流传感器的示数仍然为零

B.为得到图乙的图像，单刀双掷开关S应掷于1处

C.光电管中金属材料的逸出功为怎

D.普朗克常量〃=:

b

16.如图是某金属光电效应的遏止电压与入射光频率V的实验图线。已知电子的电荷量,由此图像和爱

因斯坦光电效应方程可知（）

B.该金属的逸出功与入射光频率无关

C.图中直线的斜率为普朗克常量

D.遏止电压UC与入射光频率V成正比

五、比结合能图像

17.原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（)

102050100150200250

A.；He核的结合能约为14MeV

B.；He核比;Li核结合能大

C.两个：H核结合成；He核时释放能量

D∙声U核中核子的平均结合能比MKr核中的大

18.如图是原子核的比结合能与质量数的关系图像，通过该图像可以得出一些原子核的比结合能，如