第1讲 光电效应 讲义-2026届高三物理考前抢分突破微专题

该高中物理讲义聚焦光电效应高考核心考点，涵盖能量子概念、光电效应实验规律、爱因斯坦光电效应方程等内容，按“概念-实验-理论”逻辑架构知识体系，通过知识点速览梳理考点，结合实验现象解释与方程应用指导方法，配套抢分专练真题训练，帮助学生系统突破难点。 资料以科学思维培养为核心，如通过对比不同频率光的光电流差异，引导学生用能量子理论分析实验本质，设置选择、解答分层练习，强化知识迁移能力。其“考点-方法-真题”闭环设计，能有效提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第1讲 光电效应 1、能量子 普朗克为了解释辐射规律，提出假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收这个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子． 能量子ε＝hν . h是普朗克常量，ν是电磁波的频率． 普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为6.626×10－34 J·s，请记忆它的单位和数量级． 2、光电效应 光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．赫兹最早发现了光电效应现象． (1)光电效应的实验 研究光电效应的电路图如图所示. 实验原理：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象. 实验步骤： ①用不同频率的黄光与紫光去照射金属板； ②用相同频率、不同光照强度的黄光去照射金属板； ③调节金属板两端的电压，读取灵敏电流计示数. 实验现象： 解释：光照强度是指单位面积上所接受光的能量，光照强度相同，即指单位面积上接受光的能量相同.因紫光的能量子大于黄光的能量子，故用相同光照强度的紫光和黄光照射金属板时，紫光的光子数小于黄光的光子数，紫光产生的光电流小于黄光产生的光电流.同理可以比较其他情况下光电流的大小关系. (2)实验结论 ①存在饱和电流 用某种固定光强、固定频率的光照射金属板，装置已经发生光电效应，不断增加正向电压，光电流先增大后趋近一个饱和值，再增加电压，光电流不再增大. a)增加正向电压，光电流增大的原因：光强一定，单位时间内从金属板表面逸出的电子数一定，但是电子逸出方向是任意的，有部分电子射向外侧，无法到达另一快金属板，增大正向电压，可以使更多的电子到达另外一块金属板，形成光电流，故光电流会增大. b)存在饱和值的原因：当单位时间的逸出的电子全部到达另一块金属板时，再增加电压，到达另一块金属板的电子数不再增加，故电流不变. ②存在遏止电压和截止频率 用某种固定光强、固定频率的光照射金属板，装置已经发生光电效应，如果增大反向电压，反向电压使电子减速，达到另外一块金属板的电子数减少，光电流逐渐减小，使光电流为0的反向电压称为遏止电压. 光电流为0的临界条件：速度方向正对另一块金属板的电子恰好到达另一块金属板，但恰与金属板不接触. 使用不同频率的光照射金属板，当入射光的频率减小到某种频率时，回路中没有光电流，即没有发生光电效应，恰好不发生光电效应的频率(发生光电效应的最小频率)称为截止频率或极限频率. 发生光电效应条件：入射光的频率大于截止频率或极限频率. ③光电效应具有瞬时性 频率大于截止频率的入射光照射金属表面时立即产生电流，精确测量表明产生电流的时间不超过10-9s. ④逸出功 逸出功是指使电子脱离某种金属所做功的最小值，用W0表示，不同金属的逸出功不同． 总结 (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)饱和光电流的大小取决于光的强度. (3)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光. (4)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关. (5)光电子不是光子，而是电子. 3、爱因斯坦光电效应方程 (1)光子理论 在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν. (2)光电效应方程 表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0. 物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能. (3)光电效应方程的图像 如图所示，光电效应方程Ek－ν图像. ①横截距：Ek＝hνc－W0＝0，解得νc＝. 横截距的物理意义：横截距指该金属板发生光电效应的截止频率或极限频率. ②纵截距的绝对值为该金属板的逸出功； ③斜率为普朗克常量. (4)最大初动能与遏止电压的关系 关系式：Ek＝hν－W0＝eUc，即Uc＝ν－，Uc－ν图像如图所示. ①横截距：Uc＝νc－＝0，解得νc＝. 横截距的物理意义：横截距为该金属板发生光电效应的截止频率或极限频率. ②纵截距的绝对值为. ③斜率为. 总结 (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＝hν0. 1．（2025·浙江·高考真题）光子能量，式中是光子的频率，h是普朗克常量。h的单位是（　　） A． B． C． D．m 【答案】A 【详解】根据公式，能量的单位是焦耳（），频率的单位是赫兹（，即）。因此，普朗克常量的单位为 故选A。 2．（2025·广东·高考真题）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是（    ） A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 【答案】B 【详解】A．某频率的光不能使乙金属发生光电效应，说明此光的频率小于乙金属的截止频率，则换用频率更小的光不能发生光电效应，A错误； B．由光电效应方程可知频率越大最大初动能越大，换用频率更小的光最大初动能小于，B正确； C．频率不变则小于乙金属的截止频率，不会发生光电效应，C错误； D．由可知频率不变最大初动能不变，D错误。 故选B。 3．（2025·重庆·高考真题）在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A．光子的波长为 B．该原子吸收光子后质量减少了 C．该原子吸收光子后德布罗意波长为 D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 【答案】C 【详解】A．光子能量公式为 解得波长 ，故A错误； B．原子吸收光子后，能量增加 ，根据质能方程 ，质量应增加而非减少，故B错误； C．德布罗意波长公式为 ，题目明确吸收后原子动量为 ，因此波长为 ，故C正确； D．吸收光子跃迁需光子能量严格等于能级差。波长更长的光子能量更低（），无法满足跃迁条件，故D错误。 故选C。 4．（2026·江苏·一模）在学科节活动中展示的“激光传音”装置如图所示。将激光器通过数据线与音乐播放器相连，激光器根据音乐的节奏发射激光，激光照射在光电管阴极K上产生光电子，光电子经电场加速形成光电流，光电流经过放大电路放大并驱动扬声器工作。以下关于该装置说法中正确的是（　　） A．图中a端连接的是电源的正极 B．扬声器发出声音的频率等于激光的频率 C．声音频率大于光电管截止频率才能工作 D．变阻器滑片向右移动输出声音一定增大 【答案】A 【详解】A．由电路图和题意分析装置原理可知，若要有效利用光照强弱控制光电流大小，a端连接的是电源的正极，使光电流接近或达到饱和电流效果最好，故A正确； B．激光的频率只会影响光电子的最大初动能，不会影响电流，故发出的声音频率与激光的频率无关，故B错误； C．激光的频率大于截止频率才能工作，故C错误； D．变阻器向右移动可增大正向电压，但如果电流已达饱和，则电流也不会增大，故D错误。 故选A。 5．（2025·江苏南通·一模）在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是（　　） A．增大光的频率 B．增加光照时间 C．增加AK间的电压 D．对调电源的正负极 【答案】A 【详解】A．题图可知AK间加的为正向电压，闭合开关后，发现无光电流，说明未产生光电效应，即此时入射光频率小于极限频率，因此增大光的频率，可能会产生光电流，故A正确； BCD．增加光照时间、增加AK间的电压、对调电源的正负极，都不会改变入射光频率，仍然不会产生光电流，故BCD错误。 故选A。 6．（2025·江苏南京·模拟预测）对于甲和乙两种金属，其遏止电压与入射光频率v的关系，如图所示，用h和e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（　　） A．两图线的斜率均为h B．甲的逸出功为，乙的逸出功为 C．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射乙的入射光频率较高 D．若要两种金属都发生光电效应，照射乙的入射光强度必须大于照射甲的入射光强度 【答案】C 【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν-W0 遏止电压Uc与最大初动能的关系为Ek=Uce 可得 可知两图线的斜率均为，故A错误； B．设甲、乙的逸出功分别为W甲、W乙，由 可知， 得W甲=ae，W乙=be，故B错误； C．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，设照射到甲、乙的入射光频率分别为ν1、ν2，根据以上分析有hν1-W甲=hν2-W乙 可得hν1-hν2=W甲-W乙 因W甲= ae，W乙=be 则W甲＜W乙，W甲-W乙＜0 综上可得hν1-hν2＜0，ν1＜ν2，故C正确； D．金属能否发生光电效应与入射光强度无关，与入射光的频率有关，故D错误。 故选C。 7．（2025·江苏南京·模拟预测）图1为光电效应实验电路图，某小组用黄、蓝两种颜色的激光分别照射光电管的阴极K，图2为两次实验得到的I−U曲线，则（　　） A．图2中a光表示蓝光，b光表示黄光 B．研究图2中U>0的规律时，图1的开关需接在1接线柱上 C．a、b两束光分别射入同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更大 D．换用红色激光进行实验，一定可以测得另一条I−U曲线 【答案】C 【详解】A．根据 图2中a光遏止电压较小，则频率较小，则a光表示黄光，b光表示蓝光，故A错误； B．研究图2中U>0的规律时，光电管加正向电压，则图1的开关需接在2接线柱上，故B错误； C．a光的频率小，则波长较大，根据可知，a、b两束光分别射入同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更大，故C正确； D．换用红色激光进行实验，因红光的频率较小，不一定发生光电效应，可知不一定可以测得另一条I−U曲线，故D错误。 故选C。 8．（2025·江苏扬州·模拟预测）图甲是光电效应的实验装置图，图乙是通过改变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．由图甲可知，闭合开关，电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能小 B．由图甲可知，闭合开关，向右移动滑动变阻器，当电压表示数增大到某一值后，电流表的读数将不再增大 C．由图乙可知，③光子的频率小于光线①光子的频率 D．由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 【答案】B 【详解】A．光电管中的电场水平向右，电子从金属板逸出后，受到的电场力水平向左，电子做加速运动，所以电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能大，故A错误； B．向右移动滑动变阻器，光电管中电压增大，当光电管中的电流达到饱和光电流时，电流表示数将不再增大，故B正确； C．根据光电效应方程和动能定理可得， 整理得 ③光子的遏止电压大于①光子的遏止电压，所以③光子的频率大于①光子的频率，故C错误； D．①②遏止电压相同，①②频率相同，所以①②是同种颜色的光，①的饱和光电流大于②的饱和光电流，①的光强比②的大，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．（2025·浙江·高考真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 【答案】BC 【详解】A．氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则P光对应的光子能量较小，光子的频率较小，P光的折射率较小，则经过甲图装置时P光的偏折程度较小，则P、Q在屏上谱线分别为1、2，A错误； B．根据可知，P光折射率较小，则发生全反射的临界角较大，若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光，B正确； C．若丙图是P入射时的干涉条纹，因P光波长大于Q光，则Q入射时条纹间距减小，C正确； D．根据可知因P光频率小于Q光，可知丁图中的点1、2分别对应Q、P光，D错误。 故选BC。 三、解答题 10．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。 (1)求该金属的截止频率； (2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意，由光电效应方程有 当时，可得该金属的截止频率 （2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为 11．（2025·江苏南通·二模）激光冷却中性原子的原理如图所示，质量为m、速度为v0的原子在时间t内连续吸收多个迎面射来的频率为ν的光子后，速度减小为原来的一半。不考虑原子质量的变化，光速为c，普朗克常量为h。 (1)求时间t内原子吸收的光子数量N； (2)若激光器每发出n个光子有1个被原子吸收，求激光器的功率P。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光子动量 由动量守恒定律可得 联立解得 （2）在时间t内，激光器辐射总能量 解得 12．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图甲所示为研究光电效应的实验装置，用波长为的单色光照射光电管的阴极，用理想微安表测得的与理想电压表测得的关系如图乙所示，图中段近似为直线，点电压为，点电流为，电子的电量为，真空中的光速为，普朗克常量。求： (1)阴极的逸出功； (2)断开开关，保持入射光光强、频率均不变，两电表均有示数，将光电管等效为电源，求该等效电源的电动势和内阻。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）题意知遏止电压为，根据光电效应方程有 解得 （2）根据闭合电路欧姆定律 题意知在A点电压为，电流为0，代入上式，得电动势 在B点电压为0，电流为，代入上式有 解得内阻 13．（2024·江苏南通·一模）美国物理学家密立根用如图所示的装置测量光电效应中的几个重要物理量。已知电子的电荷量。 （1）开关断开时，用单色光照射光电管的极，电流表的读数。求单位时间内打到极的电子数； （2）开关闭合时，用频率和的单色光分别照射光电管的极，调节滑动变阻器，电压表示数分别为和时，电流表的示数刚好减小到零。求普朗克常数。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）由 且 代入数据解得 （2）设用频率为的光照射极时，逸出的光电子的最大初动能为，对应的遏制电压为，逸出功为。 根据光电效应方程有 根据动能定理有 代入数据解得 14．（2023·江苏·高考真题）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： （1）每个光子的动量p和能量E； （2）太阳辐射硬X射线的总功率P。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）由题意可知每个光子的动量为 每个光子的能量为 （2）太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，根据题意设t秒发射总光子数为n，则 可得 所以t秒辐射光子的总能量 太阳辐射硬X射线的总功率 15．（2019·江苏·高考真题）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字） 【答案】光子能量，光子数目n=，代入数据得n=5×1016 【详解】每个光子的能量为 ，每个激光脉冲的能量为E，所以每个脉冲中的光子个数为： ，联立且代入数据解得：． 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲 光电效应 1、能量子 普朗克为了解释辐射规律，提出假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能是辐射或吸收这个最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子． 能量子ε＝hν . h是普朗克常量，ν是电磁波的频率． 普朗克常量是一个定值，由实验测得它的精确数值为6.626×10－34 J·s，请记忆它的单位和数量级． 2、光电效应 光电效应：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．赫兹最早发现了光电效应现象． (1)光电效应的实验 研究光电效应的电路图如图所示. 实验原理：照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象. 实验步骤： ①用不同频率的黄光与紫光去照射金属板； ②用相同频率、不同光照强度的黄光去照射金属板； ③调节金属板两端的电压，读取灵敏电流计示数. 实验现象： 解释：光照强度是指单位面积上所接受光的能量，光照强度相同，即指单位面积上接受光的能量相同.因紫光的能量子大于黄光的能量子，故用相同光照强度的紫光和黄光照射金属板时，紫光的光子数小于黄光的光子数，紫光产生的光电流小于黄光产生的光电流.同理可以比较其他情况下光电流的大小关系. (2)实验结论 ①存在饱和电流 用某种固定光强、固定频率的光照射金属板，装置已经发生光电效应，不断增加正向电压，光电流先增大后趋近一个饱和值，再增加电压，光电流不再增大. a)增加正向电压，光电流增大的原因：光强一定，单位时间内从金属板表面逸出的电子数一定，但是电子逸出方向是任意的，有部分电子射向外侧，无法到达另一快金属板，增大正向电压，可以使更多的电子到达另外一块金属板，形成光电流，故光电流会增大. b)存在饱和值的原因：当单位时间的逸出的电子全部到达另一块金属板时，再增加电压，到达另一块金属板的电子数不再增加，故电流不变. ②存在遏止电压和截止频率 用某种固定光强、固定频率的光照射金属板，装置已经发生光电效应，如果增大反向电压，反向电压使电子减速，达到另外一块金属板的电子数减少，光电流逐渐减小，使光电流为0的反向电压称为遏止电压. 光电流为0的临界条件：速度方向正对另一块金属板的电子恰好到达另一块金属板，但恰与金属板不接触. 使用不同频率的光照射金属板，当入射光的频率减小到某种频率时，回路中没有光电流，即没有发生光电效应，恰好不发生光电效应的频率(发生光电效应的最小频率)称为截止频率或极限频率. 发生光电效应条件：入射光的频率大于截止频率或极限频率. ③光电效应具有瞬时性 频率大于截止频率的入射光照射金属表面时立即产生电流，精确测量表明产生电流的时间不超过10-9s. ④逸出功 逸出功是指使电子脱离某种金属所做功的最小值，用W0表示，不同金属的逸出功不同． 总结 (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)饱和光电流的大小取决于光的强度. (3)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光. (4)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关. (5)光电子不是光子，而是电子. 3、爱因斯坦光电效应方程 (1)光子理论 在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量ε＝hν. (2)光电效应方程 表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0. 物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能. (3)光电效应方程的图像 如图所示，光电效应方程Ek－ν图像. ①横截距：Ek＝hνc－W0＝0，解得νc＝. 横截距的物理意义：横截距指该金属板发生光电效应的截止频率或极限频率. ②纵截距的绝对值为该金属板的逸出功； ③斜率为普朗克常量. (4)最大初动能与遏止电压的关系 关系式：Ek＝hν－W0＝eUc，即Uc＝ν－，Uc－ν图像如图所示. ①横截距：Uc＝νc－＝0，解得νc＝. 横截距的物理意义：横截距为该金属板发生光电效应的截止频率或极限频率. ②纵截距的绝对值为. ③斜率为. 总结 (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＝hν0. 1．（2025·浙江·高考真题）光子能量，式中是光子的频率，h是普朗克常量。h的单位是（　　） A． B． C． D．m 2．（2025·广东·高考真题）有甲、乙两种金属，甲的逸出功小于乙的逸出功。使用某频率的光分别照射这两种金属，只有甲发射光电子，其最大初动能为，下列说法正确的是（    ） A．使用频率更小的光，可能使乙也发射光电子 B．使用频率更小的光，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 C．频率不变，减弱光强，可能使乙也发射光电子 D．频率不变，减弱光强，若仍能使甲发射光电子，则其最大初动能小于 3．（2025·重庆·高考真题）在科学实验中可利用激光使原子减速，若一个处于基态的原子朝某方向运动，吸收一个沿相反方向运动的能量为E的光子后跃迁到相邻激发态，原子速度减小，动量变为P。普朗克常量为h，光速为c，则（　　） A．光子的波长为 B．该原子吸收光子后质量减少了 C．该原子吸收光子后德布罗意波长为 D．一个波长更长的光子也能使该基态原子跃迁到激发态 4．（2026·江苏·一模）在学科节活动中展示的“激光传音”装置如图所示。将激光器通过数据线与音乐播放器相连，激光器根据音乐的节奏发射激光，激光照射在光电管阴极K上产生光电子，光电子经电场加速形成光电流，光电流经过放大电路放大并驱动扬声器工作。以下关于该装置说法中正确的是（　　） A．图中a端连接的是电源的正极 B．扬声器发出声音的频率等于激光的频率 C．声音频率大于光电管截止频率才能工作 D．变阻器滑片向右移动输出声音一定增大 5．（2025·江苏南通·一模）在如图所示光电效应实验中，闭合开关后，发现无光电流，下列措施中可能会出现光电流的是（　　） A．增大光的频率 B．增加光照时间 C．增加AK间的电压 D．对调电源的正负极 6．（2025·江苏南京·模拟预测）对于甲和乙两种金属，其遏止电压与入射光频率v的关系，如图所示，用h和e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（　　） A．两图线的斜率均为h B．甲的逸出功为，乙的逸出功为 C．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射乙的入射光频率较高 D．若要两种金属都发生光电效应，照射乙的入射光强度必须大于照射甲的入射光强度 7．（2025·江苏南京·模拟预测）图1为光电效应实验电路图，某小组用黄、蓝两种颜色的激光分别照射光电管的阴极K，图2为两次实验得到的I−U曲线，则（　　） A．图2中a光表示蓝光，b光表示黄光 B．研究图2中U>0的规律时，图1的开关需接在1接线柱上 C．a、b两束光分别射入同一双缝干涉装置，a光的条纹间距更大 D．换用红色激光进行实验，一定可以测得另一条I−U曲线 8．（2025·江苏扬州·模拟预测）图甲是光电效应的实验装置图，图乙是通过改变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．由图甲可知，闭合开关，电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能小 B．由图甲可知，闭合开关，向右移动滑动变阻器，当电压表示数增大到某一值后，电流表的读数将不再增大 C．由图乙可知，③光子的频率小于光线①光子的频率 D．由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 二、多选题 9．（2025·浙江·高考真题）氢原子从的能级向的能级跃迁时分别发出光P、Q。则（　　） A．P、Q经过甲图装置时屏上谱线分别为2、1 B．若乙图玻璃棒能导出P光，则一定也能导出Q光 C．若丙图是P入射时的干涉条纹，则Q入射时条纹间距减小 D．P、Q照射某金属发生光电效应，丁图中的点1、2分别对应P、Q 三、解答题 10．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。 (1)求该金属的截止频率； (2)若频率为的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能。 11．（2025·江苏南通·二模）激光冷却中性原子的原理如图所示，质量为m、速度为v0的原子在时间t内连续吸收多个迎面射来的频率为ν的光子后，速度减小为原来的一半。不考虑原子质量的变化，光速为c，普朗克常量为h。 (1)求时间t内原子吸收的光子数量N； (2)若激光器每发出n个光子有1个被原子吸收，求激光器的功率P。 12．（2025·江苏泰州·模拟预测）如图甲所示为研究光电效应的实验装置，用波长为的单色光照射光电管的阴极，用理想微安表测得的与理想电压表测得的关系如图乙所示，图中段近似为直线，点电压为，点电流为，电子的电量为，真空中的光速为，普朗克常量。求： (1)阴极的逸出功； (2)断开开关，保持入射光光强、频率均不变，两电表均有示数，将光电管等效为电源，求该等效电源的电动势和内阻。 13．（2024·江苏南通·一模）美国物理学家密立根用如图所示的装置测量光电效应中的几个重要物理量。已知电子的电荷量。 （1）开关断开时，用单色光照射光电管的极，电流表的读数。求单位时间内打到极的电子数； （2）开关闭合时，用频率和的单色光分别照射光电管的极，调节滑动变阻器，电压表示数分别为和时，电流表的示数刚好减小到零。求普朗克常数。 14．（2023·江苏·高考真题）“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： （1）每个光子的动量p和能量E； （2）太阳辐射硬X射线的总功率P。 15．（2019·江苏·高考真题）在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3×108m/s．计算结果保留一位有效数字） 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 $