高中物理高分突破考点专题4.2光电效应精讲精练新人教版选择性必修第三册

4.2光电效应一：学问精讲归纳考点一、光电效应的试验规律1．光电效应：照耀到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2．光电子：光电效应中放射出来的电子．3光电效应的试验规律(1)存在截止频率：当入射光的频率低于截止频率时不(填“能”或“不”)发生光电效应．(2)存在饱和电流：在光的频率不变的状况下，入射光越强，饱和电流越大．(3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压Uc，且满意eq\f(1,2)mevc2＝eUc.(4)光电效应具有瞬时性：光电效应几乎是瞬时发生的．考点二、爱因斯坦的光电效应理论光子：光本身就是由一个个不行分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，其中h为普朗克常量．这些能量子后来称为光子．2．逸出功：使电子脱离某种金属，外界对它做功的最小值，用W0表示．不同种类的金属，其逸出功的大小不相同(填“相同”或“不相同”)．3．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0.(2)物理意义：金属中电子吸取一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的初动能Ek.(3)Uc与ν、W0的关系①表达式：Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e).②图像：Uc－ν图像是一条斜率为eq\f(h,e)的直线．技巧归纳一：光电效应现象和光电效应方程的应用(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，也包括不行见光.(3)逸出功的大小由金属本身确定，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→放射光电子多→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：Ek＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.(3)逸出功与极限频率的关系W0＝hνc.技巧归纳二：光电效应图象四类图象图象名称图线形态由图线干脆(间接)得到的物理量最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图线①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值的确定值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：图线的斜率k＝h颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系①遏止电压Uc：图线与横轴的交点②饱和光电流Im：光电流的最大值③最大初动能：Ek＝eUc颜色不同时，光电流与电压的关系①遏止电压Uc1、Uc2②饱和光电流③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线①极限频率νc：图线与横轴的交点②遏止电压Uc：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)二：考点题型归纳题型一：光电效应的规律1．（2024秋·高二单元测试）光电效应试验的装置如图所示，现用发出紫外线的弧光灯照耀锌板，验电器指针张开一个角度。下列推断正确的是（）A．锌板带正电，验电器带负电B．将带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角变大C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照耀锌板，验电器指针偏角变大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照耀锌板，验电器指针偏角变大2．（2024春·湖南益阳·高二校联考期末）探讨光电效应的电路图如图1所示。某同学利用该装置在不同试验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示，则下列说法正确的是（）A．光电效应现象说明光具有波动性B．甲光与乙光的频率不相同C．丙光照耀时金属的逸出功大于甲光照耀时金属的逸出功D．丙光的波长小于乙光的波长3．（2024春·四川自贡·高二统考期末）关于光电效应，下列表述正确的是（）A．光照时间越长，光电流越大 B．不同的金属逸出功都是一样的C．入射光足够强，就可以有光电流 D．入射光频率大于极限频率时就能产生光电子题型二：爱因斯坦的光电效应理论4．（2024春·辽宁·高二校联考期中）在光电效应试验中，分别用频率为，的单色光a、b照耀到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。为普朗克常量。下列说法正确的是（）A．若，则确定有 B．若，则确定有C．若，则确定有 D．若，则确定有5．（2024春·河北邯郸·高二涉县其次中学校联考期中）某探究小组的同学在探讨光电效应现象时，利用a、b、c三束单色光照耀同一光电管时所得到的光电流I与光电管两端所加电压U的关系如图所示。已知a、c两条图线与横轴的交点重合，下列说法正确的是（）A．b照耀光电管时，逸出光电子的最大初动能最大B．a光频率比c光大C．增大c光的光照强度，逸出光电子的最大初动能增大D．若b光照耀某金属发生光电效应，a光照耀该金属也确定发生光电效应6．（2024春·重庆沙坪坝·高二重庆南开中学校考期中）探讨光电效应现象的试验电路如图所示，A，K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为志向电表．已知该光电管阴极K的极限频率为，元电荷电量为e，普朗克常量为h，起先时滑片P、P′上下对齐．现用频率为的光照耀阴极K，能发生光电效应，则（）A．该光电管阴极材料的逸出功为B．若加在光电管两端的正向电压为，则到达阳极A的光电子的最大动能为C．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数确定会不断增大D．若将滑片P′向右滑动，则当滑片P、P′间的电压时，电流计G的示数恰好为0题型三：光电效应的函数图像问题7．（2024春·广东江门·高二江门市培英高级中学校考期中）用如图甲所示的装置探讨光电效应现象。闭合开关S，用频率为的光照耀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间电子的最大初动能与入射光频率的关系图象，图线与横轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为，下列说法中正确的是（）A．普朗克常量为B．断开开关S后，电流表G的示数不为零C．仅增加照耀光的强度，光电子的最大初动能将增大D．保持照耀光强度不变，仅提高照耀光频率，电流表G的示数保持不变8．（2024春·贵州贵阳·高二统考期末）在某次光电效应试验中，测得遏止电压与入射光频率之间的关系图线如图所示，已知光电子的电荷量为，则下列说法正确的是（）A．普朗克常量B．普朗克常量C．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为D．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为9．（2024春·江西九江·高二校联考期末）图甲为探讨某金属材料的遏止电压与入射光频率的关系的电路图。用不同频率的光分别照耀甲图中同一光电管的阴极K，调整滑片P测出遏止电压，并描绘Uc-关系图如图乙所示。已知三种光的频率分别设为、、，光子的能量分别为1.8eV、2.4eV、3.0eV，测得遏止电压分别为、、（图乙中未知）。则下列说法正确的是（）A．普朗克常量可表达为B．图乙中频率为的光对应的遏止电压C．该阴极K金属材料的逸出功为2.6eVD．将电源的正负极对换，仍用频率为的光照耀阴极K时，将滑片P向右滑动一些，电流表示数变大题型四：不同的色光照耀是否能发生光电效应10．（2024春·河北邯郸·高二邯郸一中校考期中）赫兹在探讨电磁波的试验中偶然发觉了光电效应现象，这一现象引起很多科学家关注并进行了探讨。如图甲是探讨光电效应规律的试验装置图，用波长580的黄光照耀时恰好发生光电效应，现在用某种颜色的光照耀阴极K，试验测得电流I与电势差满意图乙所示规律，已知普朗克常量，电子的电荷量约为，关于该试验说法正确的是（）A．光电子的最大初动能为0.64B．入射光波长大于580C．每秒钟阴极逸出的光电子数约为个D．滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，电流计示数确定增大11．（2024春·辽宁·高二校联考阶段练习）探讨光电效应的电路图如图所示。某同学利用该装置在不同试验条件下得到了三条光电流与、两极之间的电压的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则下列说法正确的是（）A．用强度相同的甲、丙光照耀该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等B．对于不同种金属，若照耀光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功呈线性关系C．甲光照耀光电管发出光电子的初动能确定小于丙光照耀光电管发出光电子的初动能D．单位时间内甲光照耀光电管发出光电子比乙光的少12．（2024春·河南·高二校联考阶段练习）如图所示是探讨光电效应的试验装置，其中阴极K接到ab的正中间固定不动：①用频率为的光照耀光电管，此时电流表中有电流，调整滑动变阻器使电流表示数恰好为零，此时电压表示数为；②用频率为的光照耀光电管，此时电流表中有电流，调整滑动变阻器滑片使电流表示数恰好为零，此时电压表示数为。则（）A．对状况①，滑片P向右滑动，电流表示数可减小为零B．对状况②，滑片P向左滑动，电流表示数增大C．电压表示数D．若已知电子电荷量为e，由①②可求得普朗克常量题型五：饱和光电流13．（2024秋·高二单元测试）如图所示是光电效应试验的原理图。当频率为的可见光照耀到阴极K上时，灵敏电流计中有电流通过，则下列正确的是（）A．若换一束波长大一点的光照耀，灵敏电流计确定没有电流通过B．若换一束波长小一点的光照耀，灵敏电流计确定有电流通过C．将滑动触头P渐渐由A端移向B端时，灵敏电流计示数变大D．调换电源两极，将滑动触头P渐渐由A端移向B端，灵敏电流计示数变大14．（2024春·广东揭阳·高二统考期末）如图所示，用一光电管进行光电效应的试验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生，下列说法正确的是（）A．截止电压的大小与入射光的频率无关，仅与入射光的光强有关B．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和光电流变大C．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生D．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大15．（2024春·山东菏泽·高二期末）某试验小组的同学为了探讨光电效应现象，设计了如图甲所示的电路，现用强度确定的某种色光照耀K板，反复移动滑动变阻器的滑动触头，记录多组电压表（电压表的0刻度在表盘的正中心位置）以及电流表的示数，将得到的数据描绘在图中，得到的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．欲测量饱和光电流大小应使滑动触头向左移动B．K板的逸出功为0.6eVC．光电子的最大初动能为0.6eVD．假如仅增加光的强度，则图像与横轴的交点向左移动题型六：额止电压16．（2024春·四川广元·高二广元中学校考阶段练习）如图甲，在光电效应试验中，某同学用相同频率但光照强度不同的单色光，分别照耀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随射入光频率变更的函数关系图像。对于这两个光电管，下列推断正确的是（）A．因为是相同频率的光，所以两次试验中遏制电压相同B．甲图中开关断开时，不会产生光电流C．两个光电管的图像的斜率相同D．甲图中开关闭合时，将滑动变阻器滑片向右滑动，可能出现饱和电流17．（2024秋·新疆哈密·高二校考期末）某同学在探讨某金属的光电效应现象时，发觉该金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示。若图线在横、纵坐标轴上的截距分别为和，已知电子所带电荷量为，由图线可以得到（）A．该金属的逸出功为零B．普朗克常量为，单位为·C．当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为D．当入射光的频率为时，遏止电压为18．（2024春·山东威海·高二期末）某同学用如图甲所示电路探讨光电效应中截止电压与入射光频率的关系，图像如图乙所示。电子的电量为e，下列说法正确的是（）A．普朗克常量B．该金属的逸出功为C．入射光频率越高，金属的极限频率越高D．入射光的频率为，电压表示数为时，增加入射光的强度，则电流表有示数三：课堂过关精练一、单选题19．（2024春·湖北十堰·高二郧西县第一中学校联考阶段练习）在光电效应试验中，小明用同一光电管在不同试验条件下得到了三条光电流与电压的关系曲线甲、乙、丙，如图所示，下面分析正确的是（）

A．甲光的频率比乙的大 B．乙光的频率比丙的大C．甲光的频率比丙的大 D．三种光的频率相等20．（2024春·江苏南通·高二统考阶段练习）图甲是探讨光电效应的电路图，图乙是用a、b、c光照耀光电管得到的图线。下列说法正确的是（）A．a光的频率大于c光的频率B．b光的波长大于c光的波长C．当开关断开时，电流表的示数为零D．若光照强度相同，A、K间的正向电压确定，b光照耀时饱和电流最小21．（2024春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）如图甲是探讨光电效应规律的试验装置图，用绿光照耀阴极K，试验测得电流I与电势差满意图乙所示规律，电子的电荷量约为，关于该试验说法正确的是（）A．光电子的最大初动能为B．每秒钟阴极逸出的光电子数约为个C．滑动变阻器划片从图示位置向右滑动，电流计示数确定增大D．假如改用紫光照耀阴极K，饱和光电流确定变大22．（2024春·陕西咸阳·高二统考期中）在探讨光电效应规律的试验中，用三束光分别照耀同一光电管得到三条光电流和电压的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．光电子的最大初动能B．光电子的最大初动能C．三种光的频率关系是D．三种光的频率关系是23．（2024春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考阶段练习）在利用光电管探究光电效应规律的试验中，当用不同波长的光照耀光电管的阴极时，测出光电管的遏止电压与对应入射光的波长。以遏止电压为纵坐标，人射光波长倒数为横坐标，作出图像如图所示。已知a、b为已知量，光电子的电荷量为e，光速为c，则下列说法正确的是（）A．光电管阴极材料的逸出功为beB．普朗克常量为C．波长的光照耀光电管的阴极时，产生的光电流与成正比D．波长的光照耀光电管的阴极时，确定能发生光电效应24．（2024春·山东青岛·高二青岛二中校考期中）如图所示，某同学用确定频率的入射光照耀锌板来探讨光电效应，则（）A．随意光照耀锌板都有光电子逸出B．若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的最大初动能越大C．电子吸取光子的能量，须要积累能量的时间D．入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目确定越多25．（2024春·江苏南京·高二南京市第一中学校考期中）从1907年起，美国物理学家密立根就起先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试验装置测量某金属的遏止电压U与入射光频率，作出如图乙所示的图像，图像与横轴的交点坐标为（a，0），其反向延长线与纵轴的交点坐标为（0，-b），由此算出普朗克常量h。并与普朗克依据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。下列说法正确的是（）A．入射光的频率越大，a的值越大 B．入射光的频率越大，b的值越大C．图甲中极板A连接电源的正极 D．由乙图可求出普朗克常量四：高分突破精练一、单选题26．（2024秋·高二单元测试）在光电效应试验中，某同学用同一光电管在不同试验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，下列推断正确的是（）A．三种光的强度甲>乙>丙B．三种光的波长λ甲>λ乙>λ丙C．三次试验中对应的逸出功W甲=W乙<W丙D．三次试验中光电子最大初动能Ek甲=Ek乙<Ek丙27．（2024春·江苏南京·高二南京外国语学校校考期末）图甲是探究“光电效应”试验电路图，光电管遏制电压随入射光频率的变更规律如图乙所示，下列推断正确的是（）A．入射光的频率不同，遏制电压相同B．入射光的频率不同，图像的斜率相同C．图甲所示电路中，当电压表增大到确定数值时，电流计将达到饱和电流D．只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就确定相同28．（2024春·山东泰安·高二期末）疫情期间，额温枪（红外测温仪）成为重要的防疫装备，其测温原理是：任何物体都会向外发出红外线，额温枪通过红外线照耀到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，间接得出温度数据。已知人体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外线照耀光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，该光电流随电压变更的图象如图乙所示，已知h=6.63×10-34J·s，e=1.6×10-19C，电磁波在真空或空气中波速c=3×108m/s则由图乙可知该光电管的阴极金属逸出功最接近于（）A．0.1eV B．0.2eV C．0.3eV D．0.4eV29．（2024·高二单元测试）如图所示，甲为演示光电效应的试验装置；乙图为a、b、c三种光照耀下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（）几种金属逸出功和极限频率金属W0/eV钠2.295.33钾2.255.44铷2.135.15A．若b光为绿光，a光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若c光光子能量为，用它照耀由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．若c光光子能量为，用它干脆照耀大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光30．（2024春·辽宁抚顺·高二校联考期末）紫外线光电管是利用光电效应对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照耀到K极时，c、d端才会有电压信号输出。已知明火中的紫外线波长主要在200nm~280nm之间，下列说法正确的是（）A．要实现有效报警，照耀光电管的紫外线波长应大于280nmB．当明火照耀光电管的时间很短时，c、d端可能没有电压输出C．只要可见光照耀光电管的时间足够长，c、d端就会有电压输出D．火灾报警时，照耀光电管的紫外线波长越短，逸出光电子的最大初动能越大二、多选题31．（2024春·宁夏银川·高二校考期中）探究光电效应规律的试验装置图如图甲所示，在试验中测得截止电压与人射光频率ν之间的关系如图乙所示，已知电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．光电子的最大初动能与入射光频率成正比B．电源的左端为正极C．该金属的极限频率为ν2D．普朗克常量为32．（2024春·山东青岛·高二统考期中）光电传感器是一种将光信号转换为电信号的装置，很多光电传感器都利用了光电效应原理制成，如光敏电阻、微光夜视仪等。如图甲是某校爱好小组用光电效应测阴极材料逸出功的电路图，试验中调整滑动变阻器滑片的位置使电流表示数恰好为零，记录下此时入射光的频率和电压表示数U。变更入射光的频率，重复上述步骤获得多组数据，做出如图乙所示的图像，已知电子的电荷量为e，普朗克常量为h。下列说法正确的是（）A．阴极材料的逸出功为B．阴极材料的逸出功为C．增大入射光的频率，图像的斜率不变D．增大入射光的频率，图像的斜率变大33．（2024春·广东深圳·高二翠园中学校考期中）图1为探讨某种金属光电效应的电路图，通过变更入射光的频率，得到图2中光电流与电压的两条关系图线B与C。图3中为半圆柱体玻璃的横截面，为直径，将图2中的B、C都沿方向从真空射入玻璃，形成两束折射光。下列说法正确的是（）A．B光线若增大光强，则图2中的位置向左移动B．B光线沿着方向前进，C光线沿着方向前进C．若有一D光线波长小于B光线，则D光线不确定能使该金属发生光电效应D．光线在玻璃中传播的时间34．（2024春·陕西咸阳·高二统考期中）1907年起，美国物理学家密立根起先以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。依据密立根的方法进行试验时得到了某金属的和v的几组数据，并作出如图所示的图像，电子的电荷量大小。由图像可知，以下说法不正确的是（）A．该金属的截止频率约为B．该金属的逸出功约为0.48eVC．可以求得普朗克常量约为D．若用波长为500nm的紫光照耀该金属，不能使该金属发生光电效应35．（2024春·宁夏银川·高二校考阶段练习）以往我们相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取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相识，用强激光照耀金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸取多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被试验证明．光电效应试验装置示意如图。用频率为v的一般光源照耀阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照耀阴极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，渐渐增大U，光电流会渐渐减小；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． B． C． D．36．（2024春·高二单元测试）某同学接受如图所示的试验装置来探讨光电效应现象。当用某单色光照耀光电管的阴极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，通过调整滑动变阻器的滑片渐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，依据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能E，现分别用频率为ν1和ν2的单色光照耀阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2，设电子质量为m、电荷量为e，则下列关系式中正确的是（）A．用频率为ν1的光照耀时，光电子的最大初速度B．阴极K金属的逸出功W0C．阴极K金属的极限频率νD．普朗克常量h37．（2024春·山东泰安·高二山东省泰安英雄山中学期末）图甲为探讨某金属材料的遏止电压与入射光频率的关系的电路图。用不同频率的光分别照耀甲图中同一光电管的阴极K，调整滑片P测出遏止电压，并描绘Uc-关系图如图乙所示。已知三种光的频率分别设为1、2、3，光子的能量分别为1.8eV、2.4eV、3.0eV，测得遏止电压分别为、、U3（图乙中未知）。则下列说法正确的是（）A．普朗克常量可表达为B．图乙中频率为的光对应的遏止电压C．该阴极K金属材料的逸出功为1.0eVD．将电源的正负极对换，仍用频率为的光照耀阴极K时，将滑片P向右滑动一些，电流表示数变大38．（2024春·甘肃庆阳·高二期末）图1是光电效应的试验装置图，图2是通过变更电源极性得到的光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图像，下列说法正确的有（）A．由图1可知，增大照耀光的强度，电流计的示数增大B．由图1可知，光照确定时，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，在电压表的示数增大到某一值后，电流表的示数将不再增大C．由图2可知，光线③光子的频率小于光线①光子的频率D．由图2可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的大三、试验题39．（2024春·湖南长沙·高二长沙一中校考期中）小明用试验观测光电效应现象，已知普朗克常量。（1）试验中加入反向电压，探究遏止电压与入射光频率的关系，请同学们在图甲中把电路图补充完整___________；（2）试验中测得的遏止电压与入射光频率之间的关系如图乙所示，则金属物的截止频率___________Hz，逸出功___________J（保留3位有效数字）；（3）假如试验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能___________J（保留3位有效数字）。40．（2024春·河南三门峡·高二灵宝市第一高级中学校考阶段练习）如图所示是探讨光电管产生的光电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的截止频率为ν，元电荷为e，普朗克常量为h，现将频率为ν（大于ν）的光照耀在阴极上，则：（1）阴极材料的逸出功等于___________。（2）将A、K间的电压从零起先渐渐增加，电流表的示数的变更状况是___________。（3）为了阻挡全部光电子到达阳极，应对调A、K间电压正负，加上U=___________的反向电压。（4）下列方法确定能够增加饱和电流的是___________。A．照耀光频率不变，增加光强

B．照耀光强度不变，增加光的频率C．增加A、K电极间的电压

D．减小A、K电极间的电压41．（2024春·高二单元测试）某学习小组确定探究“光电效应”的试验规律，接受如图所示的试验电路，用稳定的黄色强光照耀光电管的阴极板：（1）要描绘光电管的伏安曲线，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应当在______端（选填“a或b”）。（2）试验过程中发觉，试验室供应的微电流传感器G（电阻为Rg=1995Ω）量程太小了，该小组同学确定把量程放大400倍，应当给微电流传感器______联一个______Ω的电阻。（3）滑动滑片P，读出电压表示数U，微电流传感器示数I示，并换算成光电管的实际电流I实际，如表：U（V）05101520253035404550556065I示（×10-10A）0.010.070.110.140.170.190.210.230.250.260.280.290.290.29I实际（×10-10A）428445668768492100104112116116116通过所采集的数据描出光电管的伏安曲线，试验证明：随着电压的增大，电流有饱和值的存在。（4）在上述探究“光电效应”中的“饱和电流”试验中，电路图中电源的负极为______端（选填“M或N”）。每个光电子带电量为e=1.6×10-19C，则在第（3）步的试验中每秒钟阴极板上被光照耀而逸出的光电子个数约为______个。（结果保留3位有效数字）42．（2024春·河北张家口·高二统考期末）如图甲所示，一验电器与锌片相连，在O处用一紫外线灯照耀锌板，关灯后，验电器指针保持确定偏角。（1）现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将______（选填“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耀锌板，验电器指针无偏转。那么，若改用强度更大的红外线灯照耀锌板，可视察到验电器指针______（选填“有”或“无”）偏转；（3）为了进一步探讨光电效应的规律，设计了如图乙所示的电路，图中A和K为光电管的两极，其中K为阴极，A为阳极。现接通电源，用光子能量为9.3eV的光照耀阴极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，电流计的读数渐渐减小，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6.0V，则光电管阴极材料的逸出功为______eV。四、解答题43．（2024春·湖北十堰·高二郧西县第一中学校联考阶段练习）如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的钠制成。用波长为的紫外线照耀阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U，光电流的饱和值为I，普朗克常量为h，真空中光速为c，电子的电荷量为e。（1）求光电子逸出时的最大初动能和到达A极时的最大动能；（2）反向遏止电压；（3）若每入射N个光子会产生1个光电子，求紫外线照耀阴极时产生饱和光电流I须要的照耀功率P。

44．（2024春·江苏南通·高二统考阶段练习）如图为光电管的工作电路图，A、K分别是光电管的阳极和阴极．闭合开关，A、K之间的电压为U．已知阴极K材料的选出功为，普朗克常量为h，光速为c，电子电荷量为e。（1）若光束的波长为，求光电子到达A时的最大动能；（2）若光束为发光功率恒定的激光器发出，频率为，全部照耀在K上，回路中形成电流，且每入射N个光子会产生一个光电子，全部的光电子都能到达A，通过电流表的电流强度为I，求激光器的发光功率P。45．（2024春·高二单元测试）可利用如图1所示的电路探讨光电效应中电子的放射状况与光照的强弱、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受到光照时能够放射电子，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心位置旁边，试推断：光电管中从K放射出的电子由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，初动能忽视不计，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Ek；（2）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，设计试验并测量了某金属的遏止电压UC与入射光的频率。依据他的方法获得的试验数据绘制成如图2所示的图线。已知电子的电量e=1.610－19C，求普朗克常量h。（将运算结果保留1位有效数字）参考答案：1．C【详解】A．发生光电效应时，锌板失去电子带正电，验电器也带正电，故A错误；B．因为发生光电效应时，锌板失去电子带正电，用带负电的金属小球与锌板接触，验电器电量要减小，故B错误；C．改用强度更大的紫外线灯照耀锌板，单位时间内发出的光电子数目增多，则所带的正电增多，验电器指针偏角增大，故C正确；D．改用强度更大的红外线灯照耀锌板，频率减小，可能不发生光电效应，验电器指针不动，故D错误。故选C。2．D【详解】A．光电效应现象说明光具有粒子性，故A错误；B．由，可知甲光、乙光的遏止电压相同，故甲光与乙光的频率相同，故B错误；C．金属的逸出功由金属自身确定，与入射光无关，故C错误；D．由，可知丙光的遏止电压比乙光的遏止电压大，故丙光的频率比乙光的频率高，又由，所以丙光的波长小于乙光的波长，故D正确。故选D。3．D【详解】A．若入射光频率小于极限频率，无论光照时间多长都不会有光电流，若入射光频率大于极限频率，光电流由光强确定与光照时间无关，故A错误；B．逸出功是由金属材料确定的自身参数，不同金属其逸出功不同，故B错误；C．是否有光电流取决于入射光的频率是否大于极限频率，与入射光强度无关，故C错误；D．入射光的频率大于极限频率会发生光电效应现象，光电子是在发生光电效应时产的，故D正确。故选D。4．C【详解】由光电效应方程得由动能定理可得AB．若，则有，故AB错误；C．若，则有故C正确；D．同种金属的逸出功不变，则有故D错误。故选C。5．A【详解】AB．由图像可知，光电流为零时，遏止电压的大小关系为依据可知，三种光的频率大小关系为b光照耀时，逸出光电子的最大初动能最大，故A正确，B错误；C．增大c光的光照强度，可以使单位时间逸出的光电子数量变多，饱和电流增大，而最大初动能不变，故C错误；D．由AB中分析可知，b光的频率大于a和c，若b光照耀某金属发生光电效应，a光照耀该金属不确定发生光电效应，故D错误。故选A。6．D【详解】A．由于极限频率为，因此该光电管阴极材料的逸出功为故A错误；B．依据光电效应方程加正向电压时，依据动能定理得联立可得到达阳极A的光电子的最大动能为故B错误；C．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数将先渐渐增大到饱和光电流，当达到饱和电流时，则不变，故C错误；D．若将滑片P′向右滑动，光电管加上反向电压，电流会减小，则有解得此时电流计G的示数恰好为零，故D正确。故选D。7．B【详解】A.依据Ekm=hv-W0得，纵轴截距的确定值等于金属的逸出功，等于b，当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为v0=a，那么普朗克常量为故A错误；B.电键S断开后，因光电效应现象中，光电子存在最大初动能，因此电流表G的示数不为零，故B正确；C.依据光电效应方程可知，入射光的频率与最大初动能有关，与光的强度无关，故C错误；D.若保持照耀光强度不变，仅提高照耀光频率，则光子数目减小，单位时间通过电流表的电荷量减小，故电流表G的示数会变小，故D错误。故选B。8．D【详解】AB．依据爱因斯坦光电效应方程又联立两式可得即图像斜率可得普朗克常量故AB错误；CD．由题图知，当入射光的频率为时，，则此时产生的光电子的最大初动能为可得金属逸出功为当入射光的频率为时，依据爱因斯坦光电效应方程有可得此时产生的光电子的最大初动能为故C错误，D正确。故选D。9．B【详解】A．由光电效应方程可求得故A错误；C．由代入数据，得故C错误；B．由代入数据，得故B正确；D．将电源的正负极对换，用频率为的光照耀阴极K时，加在光电管上的电压会使光电子加速，将滑片P向右滑动一些，加速电压变大，电流表示数可能增大，也可能不变，故D错误。故选B。10．C【详解】A．由光电效应方程及动能定理可得由乙图可知，遏止电压为故光电子的最大初动能为A错误；B．用波长580的黄光照耀时恰好发生光电效应，现在用某种颜色的光照耀阴极K，能发生明显光电效应，故入射光子的能量大于黄光，由可知，入射光波长小于580，B错误；C．饱和光电流为故每秒钟阴极逸出的光电子数为C正确；D．由甲图可知，滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，光电管AK两极间电压增大，向左的场强增大，光电子受到向右的电场力增大，若未达到饱和光电流，则电流计示数会增大，若已达到饱和光电流，则电流计示数不会增大，D错误。故选C。11．B【详解】A．对甲、丙两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照耀到光电管单位面积上的光子的总能量相等，由于丙光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照耀到光电管单位面积上的光子数就较少，所以单位时间内发出的光电子数就较少，故A错误；B．对于不同金属，若照耀光频率不变，依据爱因斯坦光电效应方程知与金属的逸出功呈线性关系，故B正确；C．当光照耀到K极时，假如入射光的频率足够大（大于K极金属的极限频率），就会从K极发出光电子。当反向电压增加到某一值时，电流表A中电流就会变为零，此时式中表示光电子的最大初速度，e为电子的电荷量，为遏止电压，依据爱因斯坦光电效应方程可知丙光的最大初动能较大，故丙光的频率较大，但丙光照耀光电管发出光电子的初动能不确定比甲光照耀光电管发出光电子的初动能大，故C错误；D．对于甲、乙两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内放射的光电子数越多，故D错误。故选B。12．D【详解】A.对状况①，滑片P向右滑动，依据电路图可知极板间所加电压从遏止电压先减小为0，再变为正向电压渐渐增大，故电流表示数增大，A错误；B.对状况②，滑片P向左滑动，依据电路图可知极板间所加电压从遏止电压接着增大，电流表始终为零，不会增大，B错误；C.由题意可知电压表示数、分别对应频率为、的光照耀光电管时的遏止电压，依据动能定理和光电效应方程有可得由于不知道频率、的大小关系，所以无法比较与的大小，C错误；D.若已知电子电荷量为，对频率的光对频率的光联立解得D正确。故选D。13．B【详解】A．若换一束波长大一点的光照耀，即用频率小一点的光照耀，若频率大于截止频率，则灵敏电流计有电流通过，故A错误；B．若换一束波长小一点的光照耀，即用频率更大一点的光照耀，该频率确定大于，大于截止频率，则灵敏电流计确定有电流通过，故B正确；C．将滑动触头P渐渐由A端移向B端时，加速电压增大，灵敏电流表示数不确定增大，可能已达到饱和电流，示数不变，故C错误；D．调换电源两极，将滑动触头P渐渐由A端移向B端，光电管两端加了反向电压，随着电压的增大，灵敏电流计中电流会减小；当达到遏止电压时，电流变为0，故D错误。故选B。14．D【详解】A．依据光电效应方程有由动能定理有可得可知，截止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关，故A错误；B．依据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，饱和光电流与入射光的光强度有关，故B错误；C．不断减小入射光的频率，若入射光的频率小于极限频率则不能产生光电流，故C错误；D．在入射光频率不变的状况下，入射光光强变大，光子数增加，从金属板逸出的光电子数增加，饱和光电流变大，故D正确。故选D。15．C【详解】A．欲测出与饱和光电流相对的电压值，应在光电管两端接正向电压，即应使滑动触头向右移动，A错误；BC．由爱因斯坦的光电效应方程可得光电子的最大初动能为K板的逸出功不确定为0.6eV，B错误，C正确；D．保持入射光的频率不变仅增加入射光的强度，光电子最大初动能不变，遏止电压不变，测图线与横轴的交点位置不变，D错误。故选C。16．C【详解】D．甲图中光电管两端加的是反向电压，则当开关闭合时，将滑动变阻器滑片向右滑动，反向电压增大，光电流减小，不行能出现饱和电流，故D错误；B．甲图中开关断开时，仍会有光电子到达阳极A，从而形成光电流，故B错误；A．两次试验中，用频率相同的光照耀，但是锌和铜的逸出功不同，由可知，两次试验中遏制电压不相同，故A错误；C．由可知可知，两个光电管的图像的斜率相同，均为，故C正确。故选C。17．D【详解】AB.依据光电效应方程由图像知解得金属的逸出功为普朗克常量为单位为J/Hz，故AB错误；C．由图像知当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为故C错误；D．当入射光的频率为时，逸出光电子的最大初动能为依据遏止电压为故D正确。故选D。18．B【详解】A．由图像可知，金属的极限频率为，由光电效应方程为又有由上述两个式子整理得故A错误；B．因为该金属的截止频率为，所以其逸出功为故B正确；C．对于同一种金属来说，其极限频率是固定值，不会发生变更，故C错误；D．由图像可知，当入射光的频率为时，截止电压为，而电压表示数也为，所以此时为截止电压，所以增大入射光的光强并不会使电流表有示数，故D错误。故选B。19．B【详解】依据光电效应方程得依据动能定理可得联立可得可知甲、乙、丙的频率大小关系为故选B。20．D【详解】A．依据可得a光与c光的截止电压相等，b光的遏止电压大于c光，所以a光的频率等于c光的频率，b光的频率大于c光，又由可得b光的波长小于c光的波长，故AB均错误；C．当开关断开时，图线中U为0，此时电流表的示数不为零，故C错误；D．由于a光的频率等于c光的频率，b光的频率大于c光，所以单个光子能量b光最大，所以光强相同时，b光的光子数最少，A、K间的正向电压确定时，饱和电流最小。故D正确。故选D。21．B【详解】A．由题图乙知，遏止电压为0.6V，则最大初动能为0.6eV，选项A错误；B．由题图乙知，饱和电流为0.64μA，则一秒内逸出的光电子数约为个个选项B正确；C．由甲图可知，滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，光电管AK两极间电压增大，向左的场强增大，光电子受到向右的电场力增大，若未达到饱和光电流，则电流计示数会增大，若已达到饱和光电流，则电流计示数不会增大，选项C错误；D．饱和光电流取决于单位时间内入射的光子数，改用紫光照耀阴极后，若紫光的光照强度减弱，单位时间内光子数可能比绿光少，饱和光电流也可能减小，选项D错误。故选B。22．A【详解】AB．因为由图可知，甲、丙对应的遏止电压相等且小于乙光对应的遏止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能与丙光相等且小于乙光对应的光电子的最大初动能，选项A正确、B错误；CD．因为是同一光电管，且有由图可知，甲、丙光对应的遏止电压相等且小于乙光对应的遏止电压，所以甲、丙光频率相等且小于乙光的频率，选项CD错误。故选A。23．B【详解】A．由光电效应方程故光电管阴极材料的逸出功为-be，故A错误；B．由光电效应方程整理得图像的斜率为可求得故B正确；C．波长的光照耀光电管的阴极时，发生光电效应，产生的光电流与成反相关，不成正比，C错误。D．波长的光，则频率小于截止频率，照耀光电管的阴极时，确定不能发生光电效应，D错误。故选B。24．B【详解】A．每种金属都有各自的极限频率，只有当入射光的频率大于金属的极限频率，才能发生光电效应，所以并不是随意光照耀锌板都有电子逸出，A错误；B．若发生光电效应，依据光电效应方程可知，入射光的频率越高，光电子的最大初动能越大，B正确；C．光子的能量不能积累，所以电子吸取光子的能量，不须要积累能量的时间，C错误；D．光照强度是指单位时间内照耀到单位面积上的光子的能量，本题是用确定频率的光照耀锌板，所以入射光越强，单位时间内照耀到锌板上的光子数越多，但是只有在光电效应发生时，逸出的光电子数目确定越多，D错误。故选B。25．D【详解】A．依据爱因斯坦光电效应方程又得横轴截距为定值，与入射光的频率无关，故A错误；B．纵轴截距为定值，与入射光的频率无关，故B错误；C．图甲中极板A连接电源的负极，故C错误；D．图像斜率得故D正确。故选D。26．D【详解】A．由图像可以看出，甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，则甲的光强大于乙的光强，丙光的频率高，但饱和光电流小，无法确定丙和甲乙的光强的大小，故A错误；B．由图可知，甲、乙光对应的遏止电压相等且小于丙光对应的遏止电压，设为光电管中阴极的逸出功，由光电效应方程由动能定理得所以，甲、乙光频率相等且小于丙光的频率，故B错误；C．逸出功由材料本身性质确定，同一光电管逸出功相同，故C错误；D．丙光的遏止电压大于甲、乙光的遏止电压，依据eUc=Ek知三次试验中光电子最大初动能Ek甲=Ek乙<Ek丙故D正确。故选D。27．B【详解】A．依据可知入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又所以有可见入射光的频率不同，遏止电压不同，故A错误；B．由知图像的斜率与入射光的频率无光，故B正确；C．图甲所示电路中，必需把电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系；电路中，极板间所加电压为反向电压，当电压表示数增大时，电流计的示数将减小，故C错误；D．依据可知在入射光频率不同的状况下，光电子的最大初动能不同，与光照强度无关，故D错误。故选B。28．A【详解】依据爱因斯坦光电效应方程依据动能定理得其中λ=10μm，UC=2V，解得故选A。29．C【详解】AB．由光电效应方程Ek＝hν－W0及eU＝Ek联立解得：eU＝hν－W0即光束照耀同一块金属的时候，只要遏止电压一样，说明入射光的频率一样，遏止电压越大，入射光的频率越大，因此可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，故若b光为绿光，a光不行能是紫光，故AB错误；C．用光子能量为2.81eV的c光照耀由金属铷构成的阴极，产生的光电子的最大初动能为：Ek＝hν－W0＝2.81eV－2.13eV＝0.68eV大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，这些氢原子吸取能量ΔE＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV从而跃迁到n＝4能级，当大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可向外辐射C＝6种频率的光，C正确；D．氢原子只能吸取光子的能量恰好为能级之差的光子，若用c光光子干脆照耀氢原子，2.81eV不满意氢原子第2能级与其他更高能级间的能级差，因此c光光子不被吸取，不会自发辐射其他频率的光，D错误。故选C。30．D【详解】A．由题意可知，要实现有效报警，照耀光电管的紫外线波长应小于280nm，则入射光的频率大于截止频率，会发生光电效应，A错误；BC．c、d端有信号输出，与明火的照耀时间无关，与紫外线的频率有关，光电效应的发生具有瞬时性，BC错误；D．火灾报警时，依据光电效应方程照耀的紫外线波长越短，频率越高，逸出的光电子最大初动能越大，D正确。故选D。31．BD【详解】A．依据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光频率为线性关系，并不成正比，故A错误；B．测量截止电压时电子受到的电场力方向与电子初始运动方向相反，则电源左端为正极，故B正确；C．依据图像可知，该金属极限频率为ν1，故C错误；D．依据光电效应方程结合动能定理有变形可得即图像的斜率则故D正确。故选BD。32．ABC【详解】A．依据电路图可知，该电压为反向电压，由爱因斯坦的光电效应方程可得整理得可知当电压为零时故A正确；B．当为零时，有即故B正确；CD．由可知，图像的斜率为则可知，增大入射光的频率，图像的斜率不变，故C正确，D错误。故选ABC。33．BD【详解】A．遏止电压与光的频率有关，与光强无关，增大光强，不发生变更，故A错误；B．由于遏止电压由可知频率越高的光，相对同种介质的折射率越大由可知B光线沿着方向前进，C光线沿着方向前进，故B正确；C．D光线波长小于B光线，则则D确定能使该金属发生光电效应且光电子的最大初动能更大，故C错误；D．设玻璃半径为R，为真空中入射角，为光进入玻璃时的折射角，则光在玻璃中的传播路程光在玻璃中的速度折射率为则故D正确。故选BD。34．BD【详解】A．依据光电效应方程，有又eUc=Ekm解得由图像可知该金属的截止频率约为故A正确，与题意不符；BC．由图像可知当Uc=0时由图像可知解得h≈6.5×10-34JsW0≈1.73eV故B错误，与题意相符、C正确，与题意不符；D．波长为500nm的紫光的能量为则用波长为500nm的紫光照耀该金属，能使该金属发生光电效应，故D错误，与题意相符。故选B