2026届高考物理一轮复习易错题讲义：图像问题之光电效应

《高中物理易错题：图像问题之光电效应》参考答案 1．D 【解析】1．由图可得单色光的遏止电压小于单色光，根据 可得 两组实验中光电子的最大初动能分别为、，有， 可得 故选D。 2． B eUc 【解析】[1]由图（d）可知，单色光a、b的遏止电压相同，根据 可知二者频率相同，单色光a的饱和电流较大，所以单色光a的光强较大。 故选B。 [2]光电子的最大初动能为 3．D 【解析】Hδ比Hγ对应的波长小，频率大，所以当时用这两种光照射阴极K，Hδ对应的光电子的初动能的最大值比Hγ大，光电子由阴极K运动到阳极A过程中，电场力对两种光对应的光电子做功相同，所以，当U不同时，两种光对应的光电子到达阳极时动能最大值的差值不变，两图像平行。 故选D。 4．B 【解析】A．根据光电效应方程 得，图像的斜率表示普朗克常量，故A错误； B．断开电键S后，加正向电压为0，电流表G的示数不为零，故B正确； C．仅增加入射光的强度，单位时间光电子的数目会增加，光电子的最大初动能与光的频率有关，与光强度无关，故C错误； D．保持入射光强度不变，单位时间光电子的数目不变，电流表G的示数保持不变，与入射光频率无关，故D错误。 故选B。 5． 【解析】根据光电效应方程 又由 当入射光频率为时，遏止电压为，带入可得 该金属的截止频率为 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中物理易错题：图像问题之光电效应 这类题型是高中物理数形结合思想的核心应用，归为图像法定量测物理量题型，核心逻辑是：将物理规律公式变形为的线性函数形式，通过图像的斜率、纵/横截距的物理意义求解未知量，相比直接计算能有效减小实验偶然误差，同时可直观分析实验误差、物理规律的线性特征。 这类题型的通用解题步骤（适配所有图像法求物理量考法）: 1、写公式：列出该物理模型的核心原始公式（如光电效应先写，再结合）； 2、做变形：将公式整理为的线性形式，其中、为实验可测量的物理量（如单摆将转化为，化曲为直）； 3、定坐标：明确图像的横、纵坐标分别对应变形公式中的、； 4、析几何意义：确定变形公式中斜率、截距的物理意义（关键步骤，直接决定后续计算）； 5、算物理量：根据图像求出斜率（，必须用图像上的点计算，而非实验原始数据点，减小误差）、截距，结合物理意义推导待求量； 以下将分析光电效应这个经典高频案例： 光电效应的图像问题是高考物理的高频考点，核心围绕四类典型图像展开，需结合爱因斯坦光电效应方程Ekm=h-W0和实验规律进行分析。 一、三类核心图像及其分析 1. 最大初动能Ekm与入射光频率 的关系（Ekm-图像） 图像特征： · 一条不过原点的倾斜直线，与横轴有交点，与纵轴有负截距 · 同一金属斜率相同，不同金属截距不同 核心物理量提取： 图像要素 物理意义 公式推导 斜率 普朗克常量 （直接反映光子能量与频率的关系） 横轴截距 截止频率（极限频率） （发生光电效应的最小频率） 纵轴截距绝对值 金属逸出功 =0 直线右侧区域 能发生光电效应 时，Ekm 直线左侧区域 不能发生光电效应 时，无光电效应发生 关键规律：Ekm与光强无关，仅与频率有关；频率越高，最大初动能越大。 2. 遏止电压 与入射光频率 的关系（ 图像） 图像特征： · 一条倾斜直线，与横轴交点为截止频率 · 由爱因斯坦方程推导： 核心物理量提取： 图像要素 物理意义 公式推导 斜率 （普朗克常量与元电荷比值） （可通过此图像测定普朗克常量） 横轴截距 截止频率 纵轴截距绝对值 =0 直线右侧区域 能发生光电效应 时， 实验应用：密立根通过此图像精确验证了爱因斯坦光电效应方程，并测定了普朗克常量 。 3. 光电流 与光电管两端电压 的关系（ 图像，伏安特性曲线） 两种常见情况对比： 情况 相同点 不同点 核心结论 颜色（光频率）相同、强度不同 遏止电压 相同（Ekm相同） 饱和光电流不同，光强越大，饱和电流越大 Ekm与光强无关，饱和电流与光强成正比 颜色（光频率）不同、强度相同 饱和光电流可能相同（单位时间逸出电子数相同） 遏止电压不同，频率越高，遏止电压越大 与频率正相关，Ekm=eUc 图像关键特征： 1. 反向电压区域：电压为负时，光电流逐渐减小，至 时光电流为零（遏止电压） 2. 正向电压区域：电压为正时，光电流先增大后趋于稳定，稳定值为饱和光电流 3. 饱和光电流：单位时间内从金属表面逸出的光电子全部到达阳极时的电流 2、 典型例题 1．（2026·上海徐汇·一模） 在“研究光电效应”实验中，用频率分别为、的两束单色光、先后照射同一光电管，得到光电流强度与光电管两端电压的关系如图所示。两组实验中光电子的最大初动能分别为、，则（　　） A． B． C． D． 2． （2024·上海闵行·二模） 测定金属的逸出功。 金属的逸出功是材料科学、电子工程等领域研究和应用的重要参数之一，对现代科技和生活产生着深远影响。 分别用两束单色光a、b在图（c）中研究光电效应，得到光电流和电压的关系如图（d）所示。 ①判断单色光a、b的光强 I和频率 ν的大小关系 A．频率 νa > νb，光强 Ia > Ib B．频率 νa = νb，光强 Ia > Ib C．频率 νa > νb，光强 Ia = Ib ②已知元电荷e，光电子的最大初动能为 。 3．（2025·上海宝山·二模） 如图所示，保持阴极K的材料不变，分别用Hδ和Hγ两种光照射阴极K，都能产生光电效应。则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随A、K两极间电压U变化关系的图像是（    ） A． B． C． D． 4．（25-26高三上·上海·开学考试） 人类对光的本质的认识经历了一个漫长的过程。 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Ek与入射光频率的关系图像，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 B．断开电键S后，电流表G的示数不为零 C．仅增加入射光的强度，光电子的最大初动能将增大 D．保持入射光强度不变，仅提高入射光频率，电流表G的示数保持不变 5． （24-25高二下·上海·期末） 条形码技术 某金属的遏止电压与入射光频率的关系如图所示，若电子的电荷量用e表示，、、普朗克常量h已知，求该金属的截止频率。 学科网（北京）股份有限公司 $