4.1 光电效应 导学案 -2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第三册

该高中物理导学案聚焦“光电效应”，系统梳理定义、光电子、光电管原理及实验规律，通过光电管结构与工作原理导入，衔接光的本性知识，为量子理论学习搭建认知支架。 导学案按考点分类例题与习题，结合智能温室探头、光控音箱等生活情境，通过对比实验规律与经典理论矛盾培养科学思维，助力学生构建能量观念，提升科学探究能力，强化对核心概念的理解与应用。

粤教版（2019）选择性必修第三册导学案 4.1 光电效应 一．光电效应 1．光电效应定义：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。 2．光电子：光电效应中发射出来的电子。 3、光电管及工作原理 结构：阴极（涂碱金属，如锂、铯）、阳极、电路。 作用：将光信号转化为电信号，光电子被阳极收集，在回路中形成光电流。 二、光电效应实验规律 (1)截止频率：当入射光的频率减小到某一数值νc时，光电流消失，表面已经没有光电子了，νc称为截止频率。 每种金属都存在一个截止频率 ν₀，只有入射光频率大于 ν₀时，才能发生光电效应。 若入射光频率低于截止频率，无论光强多大、照射时间多久，都不会产生光电效应。 (2)存在着饱和电流。入射光强度一定，单位时间内阴极K发射的光电子数一定。入射光越强，饱和电流越大，表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 光强影响：光强只影响光电流大小，不影响光电子最大初动能 (3)遏止电压：施加反向电压，使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。 加反向电压时，光电流随反向电压增大而减小；反向电压为 Uc 时，光电流为零，Uc 即为遏止电压。 光电子最大初动能与遏止电压关系：Eₖₘₐₓ = eUc（e 为电子电荷量）。 (4)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率νc时，光电效应几乎是瞬时发生的。 光照射到金属表面，瞬间产生光电子，无能量积累时间。 三、经典电磁理论解释的困难 矛盾点 经典波动理论 光电效应实验结果 1 光强足够大即可产生光电效应 频率低于截止频率，光强再大也不产生 2 光电子最大初动能由光强决定 最大初动能与频率有关，与光强无关 3 电子需积累能量，有时间延迟 光电效应瞬时发生 考点一：光电效应现象 例1.在光电效应实验中，用频率为的单色光照射某种金属表面，发现没有光电效应现象产生。要使该金属发生光电效应，下列办法可行的是（　　） A．增大入射光强度 B．增加光照时间 C．换用频率更大的单色光 D．换用波长更长的单色光 例2.智能温室中，“作物光照适配探头”的工作原理如下：探头内置发光元件发射特定光，经作物叶片反射后，照射到探头内部光电感应模块的感应极板P上。该模块与电路（含电源、灵敏电流计）连接，当反射光满足条件时，极板P逸出光电子形成光电流，信号被处理后判断光照是否适配作物生长。已知作物光合作用的有效光频率区间为，极板P的光电效应截止频率为且当回路光电流强度时，探头才会判定“光照适配作物生长”。基于此模型，下列说法正确的是（　） A．该光电感应模块能工作，说明光的波粒二象性中“波动性”起主导作用 B．若反射光频率处于内，增大此光的强度，回路光电流可能达到 C．为了减少探头误判“非有效光”，应使用频率略低于的光源照射 D．若仅将发光元件的光频率从降低到，则从极板P逸出的光电子的最大初动能会增大 考点二：光电效应的极限频率 例1.．某金属材料的截止频率为，现用频率为的单色光照射该金属，发现有光电子逸出。已知普朗克常量为。则该金属的逸出功为（　　） A． B． C． D． 例2.下表为几种金属的截止频率，用频率为6.8×1014Hz的单色紫光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属有（　　） 金属 铷 钾 钠 钙 钨 截止频率ν/1014Hz 5.15 5.44 5.56 7.73 10.95 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 考点三：遏止电压 例1.光电效应实验中，下列表述正确的是（　　） A．金属的逸出功与入射光的频率有关 B．入射光足够强就会有光电流 C．遏止电压与入射光的频率成正比 D．入射光频率大于极限频率才能产生光电效应 例2. 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限频率分别为和）制成。现用频率为的单色光持续照射两板内表面，下列说法正确的是（　　） A．该单色光能使铂金属板发生光电效应 B．两极板之间的最大电压等于 C．减小极板间距，最终电容器上的电荷量会增加 D．增大入射光的波长，金属板逸出的光电子最大初动能会增大 考点四：光电流 例1.如图所示是研究光电效应的电路图，滑动变阻器的滑片P位于图示位置，用黄光照射阴极K时，电流表示数不为零，下列说法正确的是（　　） A．仅增加黄光的光强，电流表示数变大 B．若换用光强较弱的紫光照射，可能会使电流表的示数变为零 C．仅将P移至C端，电流表示数一定变为零 D．康普顿根据爱因斯坦的光电效应方程计算出了普朗克常量 例2.如图所示为光电管的工作电路，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，要调节电路中形成的光电流，需在A、K两电极间加一直流电压，若仅改变所加电压，则下列说法正确的是（　　） A．若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 B．若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大先增大后不变 C．若电源正极接在Q点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 D．若PQ短接，灵敏电流计示数为零 一、单选题 1．如图所示为研究光电效应的实验装置，光电管的阴极K用某种金属制成。闭合开关S，用某种单色光照射阴极K时，微安表有示数。若只减弱该单色光的强度，则下列说法正确的是（　　） A．微安表的示数变大 B．该金属的逸出功变小 C．逸出的光电子的最大初动能不变 D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 2．光电管可将光信号转换成电信号，广泛应用于多个领域。如图所示为某光电管的工作电路图，用某单色光照射在阴极K上，有电信号从电阻R两端输出。下列方式一定能使R两端电压增大的是（　　） A．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动 B．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右滑动 C．保持其他条件不变，增大照射光的强度 D．保持其他条件不变，减小照射光的强度 3．绿光照射某金属能发生光电效应，则（　　） A．蓝光照射一定能发生光电效应 B．红光照射一定能发生光电效应 C．逸出功等于光电子的最大初动能 D．只要不断增大入射光光强，红光一定能发生光电效应 4．某科技馆展示了一种光控音箱，其简化结构如图所示，电源a端为正极，与喇叭连接的放大电路可以将微小电流放大。用绿光束照射光电管，喇叭会发出声音，照射光亮暗的变化会影响声音的大小。下列说法正确的有（　　） A．将电源正极负极对调，喇叭声音会变小或无法发声 B．若仅将绿光换成紫光，喇叭不能发声 C．该实验的原理是电磁感应 D．若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，喇叭声音一定变大 5．如图所示为某品牌光控开关的核心部件——光电管，用一束单色光照射光电管阴极的光敏材料，发生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．增大该单色光的照射强度，光电子的最大初动能一定增大 B．若改用频率更高的单色光照射该光电管，遏止电压将变大 C．光电效应现象说明光具有波动性 D．光电效应中，一个电子可以同时吸收多个光子，从而逸出金属表面 6．如图，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上的“影”投到屏幕上； 另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规律    A．入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生 B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大 C．当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大 D．光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止 7．2024年5月19日，我国最大的海上光伏项目——中核田湾200万千瓦滩涂光伏示范项目在江苏连云港正式开工建设。光伏发电的主要原理是光电效应，即在光的照射下物体表面能发射出电子的现象。实验发现，至少需要用波长为λ的蓝光照射金属锌能发生光电效应，而红光照射时不能使锌发生光电效应，由此可知（　　） A．红光的频率大于金属锌的截止频率 B．红光光子能量大于蓝光光子能量 C．红光照射的时间不够长 D．用紫光照射该金属锌一定能发生光电效应 二、多选题 8．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不变，则：（　　） A．有可能不发生光电效应 B．从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将增加 C．光电子的最大初动能不变 D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 9．如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A．扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔 B．频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子 C．若发光二极管发出频率为的光，则一定无法识别条形码 D．若发光二极管发出频率为的光，扫描笔缓慢移动，也能正常识别条形码 10．下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 B．用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，即使增大入射光光照强度也不能发生光电效应 C．光电效应揭示了光具有波动性 D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若改用紫光照射该金属，也一定能发生光电效应 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 粤教版（2019）选择性必修第三册导学案 4.1 光电效应 一．光电效应 1．光电效应定义：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。 2．光电子：光电效应中发射出来的电子。 3、光电管及工作原理 结构：阴极（涂碱金属，如锂、铯）、阳极、电路。 作用：将光信号转化为电信号，光电子被阳极收集，在回路中形成光电流。 二、光电效应实验规律 (1)截止频率：当入射光的频率减小到某一数值νc时，光电流消失，表面已经没有光电子了，νc称为截止频率。 每种金属都存在一个截止频率 ν₀，只有入射光频率大于 ν₀时，才能发生光电效应。 若入射光频率低于截止频率，无论光强多大、照射时间多久，都不会产生光电效应。 (2)存在着饱和电流。入射光强度一定，单位时间内阴极K发射的光电子数一定。入射光越强，饱和电流越大，表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。 光强影响：光强只影响光电流大小，不影响光电子最大初动能 (3)遏止电压：施加反向电压，使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压。 加反向电压时，光电流随反向电压增大而减小；反向电压为 Uc 时，光电流为零，Uc 即为遏止电压。 光电子最大初动能与遏止电压关系：Eₖₘₐₓ = eUc（e 为电子电荷量）。 (4)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率νc时，光电效应几乎是瞬时发生的。 光照射到金属表面，瞬间产生光电子，无能量积累时间。 三、经典电磁理论解释的困难 矛盾点 经典波动理论 光电效应实验结果 1 光强足够大即可产生光电效应 频率低于截止频率，光强再大也不产生 2 光电子最大初动能由光强决定 最大初动能与频率有关，与光强无关 3 电子需积累能量，有时间延迟 光电效应瞬时发生 考点一：光电效应现象 例1.在光电效应实验中，用频率为的单色光照射某种金属表面，发现没有光电效应现象产生。要使该金属发生光电效应，下列办法可行的是（　　） A．增大入射光强度 B．增加光照时间 C．换用频率更大的单色光 D．换用波长更长的单色光 【答案】C 【分析】光电效应的产生条件为：入射光的频率大于等于金属的极限频率，该条件与入射光强度、光照时间均无关。 【详解】A．增大入射光强度仅会增加单位时间内入射的光子数，不会改变光子频率，无法满足光电效应的产生条件，故A错误； B．增加光照时间也不会改变入射光的频率，无法使金属发生光电效应，故B错误； C．换用频率更大的单色光，若新频率大于等于金属的极限频率，即可发生光电效应，故C正确； D．根据公式，波长更长的单色光频率更低，更难满足光电效应的频率要求，故D错误。 故选C。 例2.智能温室中，“作物光照适配探头”的工作原理如下：探头内置发光元件发射特定光，经作物叶片反射后，照射到探头内部光电感应模块的感应极板P上。该模块与电路（含电源、灵敏电流计）连接，当反射光满足条件时，极板P逸出光电子形成光电流，信号被处理后判断光照是否适配作物生长。已知作物光合作用的有效光频率区间为，极板P的光电效应截止频率为且当回路光电流强度时，探头才会判定“光照适配作物生长”。基于此模型，下列说法正确的是（　） A．该光电感应模块能工作，说明光的波粒二象性中“波动性”起主导作用 B．若反射光频率处于内，增大此光的强度，回路光电流可能达到 C．为了减少探头误判“非有效光”，应使用频率略低于的光源照射 D．若仅将发光元件的光频率从降低到，则从极板P逸出的光电子的最大初动能会增大 【答案】B 【详解】A．光电效应是光的粒子性的典型体现，该模块利用光电效应工作，说明粒子性起主导作用，故A错误； B．反射光频率处于时，因，满足光电效应发生条件，光电流大小与入射光强度正相关，增大光强，单位时间逸出光电子数增多，光电流增大，可能达到，故B正确； C．频率略低于的光仍大于截止频率，仍能发生光电效应产生光电流，会将非有效光误判为有效光，增大误判概率，故C错误； D．根据光电效应方程，光频率降低时，逸出光电子的最大初动能减小，故D错误。 故选B。 考点二：光电效应的极限频率 例1.．某金属材料的截止频率为，现用频率为的单色光照射该金属，发现有光电子逸出。已知普朗克常量为。则该金属的逸出功为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据光电效应原理，金属的逸出功是其固有属性，定义为使电子逸出金属所需的最小能量，与截止频率的关系为 故选A。 例2.下表为几种金属的截止频率，用频率为6.8×1014Hz的单色紫光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属有（　　） 金属 铷 钾 钠 钙 钨 截止频率ν/1014Hz 5.15 5.44 5.56 7.73 10.95 A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【答案】B 【详解】根据光电效应原理，当入射光频率大于金属的截止频率时，才能发生光电效应并逸出光电子，用频率为6.8×1014Hz的单色紫光照射这些金属的表面，铷、钾、钠可发生光电效应，从而逸出光电子。 故选B。 考点三：遏止电压 例1.光电效应实验中，下列表述正确的是（　　） A．金属的逸出功与入射光的频率有关 B．入射光足够强就会有光电流 C．遏止电压与入射光的频率成正比 D．入射光频率大于极限频率才能产生光电效应 【答案】D 【详解】A．金属的逸出功是由金属本身决定的物理量，与入射光的频率无关，选项A错误；     B．能否发生光电效应是由光的频率决定的，与入射光的强度无关，选项B错误； C．根据 可知，遏止电压随入射光的频率增大而增大，但不是成正比，选项C错误；     D．根据光电效应的规律可知，入射光频率大于极限频率才能产生光电效应，选项D正确。 故选D。 例2. 真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾（其极限频率分别为和）制成。现用频率为的单色光持续照射两板内表面，下列说法正确的是（　　） A．该单色光能使铂金属板发生光电效应 B．两极板之间的最大电压等于 C．减小极板间距，最终电容器上的电荷量会增加 D．增大入射光的波长，金属板逸出的光电子最大初动能会增大 【答案】C 【详解】光电效应发生条件为入射光频率大于金属极限频率，光电子最大初动能满足 遏止电压满足 A．铂的极限频率，不满足光电效应发生条件，无法发生光电效应，故A错误； B．只有钾能发生光电效应，光电子最大初动能 稳定时极板间最大电压为遏止电压，推导得，故B错误； C．最终稳定时极板间电压等于固定的遏止电压；平行板电容器电容，减小极板间距，电容增大，由可知电容器带电量增加，故C正确； D．增大入射光波长，由可知入射光频率减小，光电子最大初动能减小，故D错误。 故选C。 考点四：光电流 例1.如图所示是研究光电效应的电路图，滑动变阻器的滑片P位于图示位置，用黄光照射阴极K时，电流表示数不为零，下列说法正确的是（　　） A．仅增加黄光的光强，电流表示数变大 B．若换用光强较弱的紫光照射，可能会使电流表的示数变为零 C．仅将P移至C端，电流表示数一定变为零 D．康普顿根据爱因斯坦的光电效应方程计算出了普朗克常量 【答案】A 【详解】A．在发生光电效应的前提条件下，光的强度越大，光电流越大，故A 正确； B．换用频率更高的紫光一定能发生光电效应，与光的强度无关，不会使电流表的示数变为零，故B错误； C．仅将P移至C端，AK间的电压为0，仍然发生光电效应，应有微弱的光电流，故C错误； D．普朗克常量是由普朗克在研究物体热辐射的规律时发现的，故D错误。 故选A。 例2.如图所示为光电管的工作电路，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，要调节电路中形成的光电流，需在A、K两电极间加一直流电压，若仅改变所加电压，则下列说法正确的是（　　） A．若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 B．若电源正极接在P点，灵敏电流计示数会随电压的增大先增大后不变 C．若电源正极接在Q点，灵敏电流计示数会随电压的增大而增大 D．若PQ短接，灵敏电流计示数为零 【答案】B 【详解】AB．若电源正极接在P点，那么给光电管施加的是正向电压。随着电压的增加，灵敏电流计的示数会增大，当达到饱和电流时随着电压增加电流不变，故A错误，B正确； C．若电源正极接在Q点，所加电压为反向电压，随着电压的增大，灵敏电流计的示数会减小，直至减为0，故C错误； D．若PQ短接，金属K发生光电效应后，有一部分光电子可以到达材料A端，使电流计有示数，故D错误。 故选B。 一、单选题 1．如图所示为研究光电效应的实验装置，光电管的阴极K用某种金属制成。闭合开关S，用某种单色光照射阴极K时，微安表有示数。若只减弱该单色光的强度，则下列说法正确的是（　　） A．微安表的示数变大 B．该金属的逸出功变小 C．逸出的光电子的最大初动能不变 D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 【答案】C 【详解】A．减弱该单色光的强度，单位时间内入射光的光子数目减少，从金属表面逸出的光电子数目将减少，微安表的示数变小，故A错误； B．金属的逸出功由金属本身决定，所以保持不变，故B错误； C．根据光电效应方程 因为入射光的频率不变，可知光电子的最大初动能不变，故C正确； D．发生光电放应时，光电子的逸出几乎是瞬时的，与光照强度无关，故 D错误。 故选C。 2．光电管可将光信号转换成电信号，广泛应用于多个领域。如图所示为某光电管的工作电路图，用某单色光照射在阴极K上，有电信号从电阻R两端输出。下列方式一定能使R两端电压增大的是（　　） A．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动 B．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向右滑动 C．保持其他条件不变，增大照射光的强度 D．保持其他条件不变，减小照射光的强度 【答案】C 【详解】AB．保持其他条件不变，将滑动变阻器滑片向左滑动，光电管电压减小，但如果此时仍然达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流减小，R两端电压减小，可知滑动变阻器滑片向左滑动，R两端电压可能不变，也可能减小；同理将滑动变阻器滑片向右滑动，光电管电压增大，如果已达到饱和电流，则光电流不变，则R两端电压不变；如果此时没有达到饱和电流，光电流增大，R两端电压增大，可知滑动变阻器滑片向右滑动，R两端电压可能不变，也可能增大，故AB错误； CD．根据光电效应，增加光照强度会增加单位时间内照射到阴极的光子数，从而增加发射出来的光电子数。光电子数量的增加会导致形成的电流增大，导致光电管两端的电压增大，故C正确，D错误。 故选C。 3．绿光照射某金属能发生光电效应，则（　　） A．蓝光照射一定能发生光电效应 B．红光照射一定能发生光电效应 C．逸出功等于光电子的最大初动能 D．只要不断增大入射光光强，红光一定能发生光电效应 【答案】A 【详解】根据光电效应原理，发生光电效应的条件是入射光频率大于金属的截止频率（），与光强无关。绿光照射能发生光电效应，说明绿光频率 A．蓝光频率高于绿光（），因此 ，一定能发生光电效应，故A正确。 B．红光频率低于绿光（），但可能小于 ，不一定能发生光电效应，故B错误； C．逸出功是金属的固有属性，而光电子最大初动能 ，二者不相等（除非特定频率下），故C错误； D．光电效应是否发生取决于频率，与光强无关；若红光频率低于截止频率，增大光强也无法发生光电效应，故D错误。 故选A。 4．某科技馆展示了一种光控音箱，其简化结构如图所示，电源a端为正极，与喇叭连接的放大电路可以将微小电流放大。用绿光束照射光电管，喇叭会发出声音，照射光亮暗的变化会影响声音的大小。下列说法正确的有（　　） A．将电源正极负极对调，喇叭声音会变小或无法发声 B．若仅将绿光换成紫光，喇叭不能发声 C．该实验的原理是电磁感应 D．若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，喇叭声音一定变大 【答案】A 【详解】A．电源a端为正极，则光电管上加正向电压，若将电源正极负极对调，则光电管中加反向电压，则光电流减小或者消失，则喇叭声音会变小或无法发声，故A正确； B．紫光频率大于绿光，则若仅将绿光换成紫光，仍能发生光电效应，则喇叭依然能够发声，故B错误； C．该实验的原理是光电效应，故C错误； D．若仅将滑动变阻器滑片向左滑动，则光电管加的正向电压变大，光电流会变大，若达到饱和光电流，则光电流不变，则喇叭声音可能变大，也可能不变，故D错误。 故选A。 5．如图所示为某品牌光控开关的核心部件——光电管，用一束单色光照射光电管阴极的光敏材料，发生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．增大该单色光的照射强度，光电子的最大初动能一定增大 B．若改用频率更高的单色光照射该光电管，遏止电压将变大 C．光电效应现象说明光具有波动性 D．光电效应中，一个电子可以同时吸收多个光子，从而逸出金属表面 【答案】B 【详解】A．最大初动能只与入射光的频率有关，与强度无关，A项错误； B．由，，可知光的频率越高，遏止电压越大，B项正确； C．光电效应说明光具有粒子性，C项错误； D．光电效应中，一个电子一次只能吸收一个光子，D项错误。 故选B。 6．如图，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上的“影”投到屏幕上； 另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规律    A．入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生 B．光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大 C．当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大 D．光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止 【答案】D 【详解】电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应中的规律是：光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止，依据该原理实现声音与影像同步，故D正确，ABC 错误。 故选D。 7．2024年5月19日，我国最大的海上光伏项目——中核田湾200万千瓦滩涂光伏示范项目在江苏连云港正式开工建设。光伏发电的主要原理是光电效应，即在光的照射下物体表面能发射出电子的现象。实验发现，至少需要用波长为λ的蓝光照射金属锌能发生光电效应，而红光照射时不能使锌发生光电效应，由此可知（　　） A．红光的频率大于金属锌的截止频率 B．红光光子能量大于蓝光光子能量 C．红光照射的时间不够长 D．用紫光照射该金属锌一定能发生光电效应 【答案】D 【详解】A．根据光电效应原理，能否发生光电效应取决于入射光的频率是否大于或等于金属的截止频率，红光不能发生光电效应，说明其频率小于锌的截止频率，故A错误； B．蓝光波长较短，频率较高，光子能量较大，红光波长较长，频率较低，光子能量较小，故B错误； C．光电效应发生与否与照射时间无关，故C错误； D．紫光波长比蓝光更短，频率更高，蓝光已能使锌发生光电效应，紫光频率更高，因此一定能发生光电效应，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．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不变，则：（　　） A．有可能不发生光电效应 B．从光照射到金属表面上到发生光电效应的时间间隔将增加 C．光电子的最大初动能不变 D．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 【答案】CD 【详解】A．光电效应发生与否和光强无关，只和入射光的频率有关，A错误； BD．光强减弱只是影响光电效应单位时间内从金属表面逸出的光电子数目，但是不影响时间，B错误，D正确； C．光电子的最大初动能为 可知，当仅改变光强时，光电子的最大初动能不变，C正确； 故选CD。 9．如图为某款条形码扫描笔的工作原理图，发光二极管发出的光频率为。将扫描笔笔口打开，在条形码上匀速移动，遇到黑色线条光几乎全部被吸收；遇到白色线条光被大量反射到光电管中的金属表面（截止频率），产生光电流，如果光电流大于某个值，会使信号处理系统导通，将条形码变成一个个脉冲电信号。下列说法正确的是（　　） A．扫描笔在条形码上移动的速度会影响相邻脉冲电信号的时间间隔 B．频率为的光照到光电管的金属表面立即产生光电子 C．若发光二极管发出频率为的光，则一定无法识别条形码 D．若发光二极管发出频率为的光，扫描笔缓慢移动，也能正常识别条形码 【答案】AB 【详解】A．根据题意，扫描笔在条形码上移动的速度越快，邻脉冲电信号的时间间隔越短，故A正确； B．频率为的光照到光电管发生光电效应是瞬间的，即立刻产生光电子，故B正确； C．若发光二极管发出频率为的光，大于截止频率，可以产生光电流，可以正常识别条形码，故C错误； D．若发光二极管发出频率为的光，小于截止频率，无法产生光电流，即无法正常识别条形码，故D错误。 故选AB。 10．下列说法正确的是（　　） A．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说 B．用某种频率的光不能使某金属发生光电效应，即使增大入射光光照强度也不能发生光电效应 C．光电效应揭示了光具有波动性 D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若改用紫光照射该金属，也一定能发生光电效应 【答案】ABD 【详解】A．根据物理学史可知，爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，故A正确； B．根据光电效应发生的条件可知，光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，故B正确； C．光电效应揭示了光具有粒子性，故C错误； D．用一束绿光照射某金属，能发生光电效应，若换成紫光来照射该金属，由于紫色光的频率大于绿色光的频率，所以也一定能发生光电效应，故D正确。 故选ABD。 14 学科网（北京）股份有限公司 $