4.2 光电效应方程及其意义 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“光电效应方程及其意义”，涵盖能量子假说、光子假说、光电效应方程及康普顿效应等核心知识点。以普朗克能量子假说为起点，衔接爱因斯坦光子说，推导光电效应方程，构建从微观能量量子化到宏观光电现象解释的知识支架，帮助学生梳理前后概念逻辑。 特色在于融入生活化类比（如电子吸收光子能量类比员工跳槽）和跨学科联系（化学棕色瓶避光保存），通过激光打印机、中微子实验室等实例设计例题，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，习题覆盖方程应用、图像分析等考点，提升学生运用物理观念解决实际问题的能力，体现科学态度与责任。

粤教版（2019）选择性必修第三册导学案 4.2 光电效应方程及其意义 一．能量子假说 · 物体热辐射的电磁波能量是不连续的，只能是能量子的整数倍。 · 能量子公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s。(一般取h＝6.63×10－34J·s) · 能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。这种现象叫能量的量子化。 普朗克的假设：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 说明：黑体辐射的电磁波强度按波长的分布只跟黑体温度有关。 二、光子假说 1．光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子称为光子。 2．光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。 三、光电效应方程 1．逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫作这种金属的逸出功，用W0表示，不同金属的逸出功不同。 2．光电效应方程：Ek＝hν－W0。 在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，这部分叫做金属的逸出功W0，剩余部分为光电子的初动能Ek。 只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。 3．对光电效应规律的解释 (1)光电子的最大初动能与入射光频率有关，与光的强弱无关。只有当hν>W0时，才有光电子逸出。 (2)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间。 (3)对于同种颜色的光，光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大。 说明：①光越强，包含的光子数越多，照射金属时产生的光电子就多，因而饱和电流大；②入射光的强度，指单位时间照射在金属单位面积上的光子总能量，在入射光频率不变的情况下，光强与光子数成正比；③单位时间内发射出来的电子数由光强决定。 电子吸收光子能量可以举例公司员工跳槽；刚好符合条件的光电子没有初动能，但是脱离原子核束缚，处于游离态；多出部分可以充当路费盘缠；此为最大初动能。加电压可以理解成公司招聘条件优越与否；且与化学结合，为什么有些物质要用棕色瓶避光保存，因为会发生光电效应使其失去电子而氧化 补充内容：1．康普顿效应：康普顿在散射的X射线中，发现除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。康普顿效应说明光子具有动量。 2． 光子的动量：光子不仅具有能量，而且具有动量，公式：p＝。 3． 光电效应图像问题 考点一：爱因斯坦光子说 例1.激光打印机作为常用的办公设备，其核心部件需要用激光照射感光鼓，已知激光光子能量为E，普朗克常量为h，真空中光速为c，则该激光的波长λ为（　　） A． B． C． D． 例2.2025年是量子力学诞生100周年，联合国教科文组织将这一年定为“国际量子科学与技术年”，普朗克常量h是量子力学中的重要常数。用国际单位制的基本单位表示，h的单位应为（    ） A． B． C． D． 考点二：爱因斯坦光电效应方程 例1.数码相机中的光电效应元件，是相机中负责接收光线并将其转化为电信号，进而生成数字图像的重要部件。某光电效应元件感光光子是能量为E0的绿光，逸出的光电子的最大初动能为Ek，若此光电效应元件感光光子改用能量为E1的紫光，则逸出的光电子的最大初动能为（   ） A．Ek+E0-E1 B．Ek+E1-E0 C．E0+E1-Ek D．Ek-E1-E0 例2.位于广东省江门市的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。已知光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。现用频率为的入射光能使该金属发生光电效应，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率 B．入射光的频率 C．产生光电子的最大初动能 D．产生光电子的最大初动能 考点三：光电效应图像 例1.某光电技术研究所的一次实验中，用不同频率的光分别照射金属材料甲、乙，得到遏止电压随频率变化的图像如图所示。金属甲、乙比较，下列说法正确的是（　　） A．金属甲的逸出功大 B．用同一种色光分别照射金属甲、乙时，甲逸出的光电子的最大初动能小 C．用同一种色光分别照射金属甲、乙时，甲逸出的光电子的初动能大 D．若某种色光照射金属乙能发生光电效应，那么该色光一定能让甲发生光电效应 例2. 如图甲，热成像仪是利用动物辐射出红外线照射到光电传感器金属阴极K上产生的光电流来成像。已知动物辐射出红外线的频率为光电流I随电压U变化的关系如图乙，普朗克常量电子的电荷量则阴极K材料的逸出功约为（　　） A．0.12eV B．0.1eV C．1.2eV D．1eV 考点四：康普顿效应 例1.频率为v的光子，具有的能量为hν，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关于光子散射的说法正确的是（　　） A．光子改变原来的运动方向，传播速度变小 B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大 C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长大于入射光子的波长 D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率 例2.物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，部分波长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示，一个光子和一个静止的电子相互碰撞后，电子向某一个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，关于散射光子的频率，下列说法正确的是（　　） A．散射前后光子的频率变大 B．散射前后光子的频率变小 C．散射前后光子的频率不变 D．条件不足，无法判断 一、单选题 1．下列说法正确的是 A．就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长 B．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电 C．红光光子比紫光光子的能量大 D．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性 2．用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为Uc，饱和电流为I m，如图乙所示。已知光电子的质量为m，所带的电荷量为－e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．阴极K的逸出功为h＋eUc B．阴极K的截止频率为＋ C．光电子的最大初速度为 D．阴极K单位时间内射出的光电子数为 3．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是（   ） A．逸出功与v有关 B．与入射光强度成正比 C．当时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 4．如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为γ的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（　　） A．测量遏止电压Uc时开关S应扳向“2” B．只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大 C．只增大光照强度时，图乙中I0的值会增大 D．阴极K所用材料的极限频率为 5．用频率为的单色光照射某金属表面，发生光电效应，测得光电子的最大初动能为；改用频率为的单色光照射同一金属，测得光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．该金属的截止频率为 B．增大频率为的单色光的强度，光电子的最大初动能会增大 C．若，则 D．遏止电压与的关系满足 6．用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么下列说法正确的是（　　） A．光的频率小于光的频率 B．增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转 C．用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到 D．只增加光的强度可使通过电流计的电流增大 7．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压UC与入射光的频率的关系如图所示。若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，关于普朗克常量h和所用材料的逸出功W0表示正确的是（　　） A．h=－ek B． C．W0=－eb D． 8．激光育种技术中，用频率的激光照射作物种子表面的金属涂层，该金属的逸出功，如图所示。已知，普朗克常量。下列说法正确的是（　　） A．该激光1个光子的能量为 B．辐射出的光电子的最大初动能为 C．增大激光强度，光电子最大初动能会增大 D．若激光频率减小为，将无法产生光电子 9．如图甲所示是探究光电效应规律的实验装置，图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，已知光电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率低于b时，给A、K两电极加大于a的正向电压，灵敏电流计中就有光电流通过 B．电极K的金属材料的逸出功为a C．对频率为3b的光，其光子能量为2ae D．入射光的频率为2b时，不是所有光电子的初动能都为ae 10．利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图乙所示，图乙中U1、ν1、ν0均已知，电子电荷量用e表示。下列说法正确的是（　　） A．入射光频率为ν1时，光电子的最大初动能Ek=U1e-hν0 B．由Uc­ν图像可求得普朗克常量 C．滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增大 D．把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增大 11．a、b两种光子的能量之比为，用这两种光子照射相同的金属，均发生了光电效应，逸出光电子的最大初动能分别为、，则（　　） A．a的波长是b波长的2倍 B．a照射时金属的逸出功是b照射时的2倍 C． D． 12．（多选）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，用波长为的蓝光照射金属锌恰好能发生光电效应，而红光照射时不能使锌发生光电效应，下列说法中正确的是（　　） A．红光的频率小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．若红光照射金属锌的时间足够长，也能发生光电效应 D．若用紫光照射该金属锌，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 4.2 光电效应方程及其意义 一．能量子假说 · 物体热辐射的电磁波能量是不连续的，只能是能量子的整数倍。 · 能量子公式：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量。h＝6.626×10－34 J·s。(一般取h＝6.63×10－34J·s) · 能量的量子化：微观粒子的能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。这种现象叫能量的量子化。 普朗克的假设：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。即能的辐射或者吸收只能是一份一份的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 说明：黑体辐射的电磁波强度按波长的分布只跟黑体温度有关。 二、光子假说 1．光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν，这些能量子称为光子。 2．光子能量：公式为ε＝hν，其中ν指光的频率。 三、光电效应方程 1．逸出功：使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫作这种金属的逸出功，用W0表示，不同金属的逸出功不同。 2．光电效应方程：Ek＝hν－W0。 在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，电子吸收了光子的能量，可能向各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，这部分叫做金属的逸出功W0，剩余部分为光电子的初动能Ek。 只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力做功，才具有最大初动能。光电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。 3．对光电效应规律的解释 (1)光电子的最大初动能与入射光频率有关，与光的强弱无关。只有当hν>W0时，才有光电子逸出。 (2)电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间。 (3)对于同种颜色的光，光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大。 说明：①光越强，包含的光子数越多，照射金属时产生的光电子就多，因而饱和电流大；②入射光的强度，指单位时间照射在金属单位面积上的光子总能量，在入射光频率不变的情况下，光强与光子数成正比；③单位时间内发射出来的电子数由光强决定。 电子吸收光子能量可以举例公司员工跳槽；刚好符合条件的光电子没有初动能，但是脱离原子核束缚，处于游离态；多出部分可以充当路费盘缠；此为最大初动能。加电压可以理解成公司招聘条件优越与否；且与化学结合，为什么有些物质要用棕色瓶避光保存，因为会发生光电效应使其失去电子而氧化 补充内容：1．康普顿效应：康普顿在散射的X射线中，发现除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应。康普顿效应说明光子具有动量。 2． 光子的动量：光子不仅具有能量，而且具有动量，公式：p＝。 3． 光电效应图像问题 考点一：爱因斯坦光子说 例1.激光打印机作为常用的办公设备，其核心部件需要用激光照射感光鼓，已知激光光子能量为E，普朗克常量为h，真空中光速为c，则该激光的波长λ为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】频率与波长的关系为 因为 联立解得 故选A。 例2.2025年是量子力学诞生100周年，联合国教科文组织将这一年定为“国际量子科学与技术年”，普朗克常量h是量子力学中的重要常数。用国际单位制的基本单位表示，h的单位应为（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据，， 可知用国际单位制的基本单位表示，h的单位应为 故选B。 考点二：爱因斯坦光电效应方程 例1.数码相机中的光电效应元件，是相机中负责接收光线并将其转化为电信号，进而生成数字图像的重要部件。某光电效应元件感光光子是能量为E0的绿光，逸出的光电子的最大初动能为Ek，若此光电效应元件感光光子改用能量为E1的紫光，则逸出的光电子的最大初动能为（   ） A．Ek+E0-E1 B．Ek+E1-E0 C．E0+E1-Ek D．Ek-E1-E0 【答案】B 【详解】根据光电效应方程，光电子的最大初动能 对于绿光则有 对于紫光则有 联立解得 故选B。 例2.位于广东省江门市的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。已知光电倍增管阴极金属材料的逸出功为，普朗克常量为h。现用频率为的入射光能使该金属发生光电效应，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率 B．入射光的频率 C．产生光电子的最大初动能 D．产生光电子的最大初动能 【答案】C 【详解】CD．根据爱因斯坦光电效应方程，故C正确，D错误； A．若入射光频率，则光子能量 无法使电子逸出金属，不能发生光电效应，故A错误； B．若入射光频率，则光子能量 无法使电子逸出金属，不能发生光电效应，故B错误。 故选C。 考点三：光电效应图像 例1.某光电技术研究所的一次实验中，用不同频率的光分别照射金属材料甲、乙，得到遏止电压随频率变化的图像如图所示。金属甲、乙比较，下列说法正确的是（　　） A．金属甲的逸出功大 B．用同一种色光分别照射金属甲、乙时，甲逸出的光电子的最大初动能小 C．用同一种色光分别照射金属甲、乙时，甲逸出的光电子的初动能大 D．若某种色光照射金属乙能发生光电效应，那么该色光一定能让甲发生光电效应 【答案】D 【详解】A．根据光电效应方程 因为 联立整理得 可知图像纵截距绝对值结合图像可知乙的纵截距绝对值大，则 ，故A错误； D．横截距代表截止频率，结合图像可知乙的横截距大，故D正确； B．如果用频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当相同的频率入射光时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此甲的最大初动能大，故B错误； C．甲逸出的光电子的最大初动能比乙逸出的大但不是所有光电子都具有最大初动能，故C错误。 故选D。 例2. 如图甲，热成像仪是利用动物辐射出红外线照射到光电传感器金属阴极K上产生的光电流来成像。已知动物辐射出红外线的频率为光电流I随电压U变化的关系如图乙，普朗克常量电子的电荷量则阴极K材料的逸出功约为（　　） A．0.12eV B．0.1eV C．1.2eV D．1eV 【答案】B 【详解】根据爱因斯坦光电效应方程有 又 解得 由图乙可知， 则逸出功 故选B。 考点四：康普顿效应 例1.频率为v的光子，具有的能量为hν，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关于光子散射的说法正确的是（　　） A．光子改变原来的运动方向，传播速度变小 B．光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大 C．由于受到电子碰撞，散射后的光子波长大于入射光子的波长 D．由于受到电子碰撞，散射后的光子频率小于入射光子的频率 【答案】CD 【详解】A．光子散射后运动方向改变，但传播速度大小不变，故A错误； B．光子与电子碰撞时，光子将部分能量转移给电子，能量减小，根据可知，频率减小，故B错误； C．光子能量减小，频率减小，根据可知，波长增大，散射后光子波长大于入射光子的波长，故C正确； D．光子能量减小，频率减小，即散射后光子频率小于入射光子的频率，故D正确。 故选CD。 例2.物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，部分波长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示，一个光子和一个静止的电子相互碰撞后，电子向某一个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，关于散射光子的频率，下列说法正确的是（　　） A．散射前后光子的频率变大 B．散射前后光子的频率变小 C．散射前后光子的频率不变 D．条件不足，无法判断 【答案】B 【详解】散射后的光子速度不变，但能量减小，根据可知，光子的频率变小。 故选B。 一、单选题 1．下列说法正确的是 A．就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长 B．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电 C．红光光子比紫光光子的能量大 D．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性 【答案】A 【详解】A：物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长．故A项正确． B：原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，电子从锌板逸出，锌板带正电．故B项错误． C：红光的频率小于紫光频率，光子能量，则红光光子比紫光光子的能量小．故C项错误． D：光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性．故D项错误． 2．用如图甲所示的实验装置研究光电效应，电路中电源的正负极可以对调，用一定强度、频率为的激光照射阴极K时，得到的光电子遏止电压为Uc，饱和电流为I m，如图乙所示。已知光电子的质量为m，所带的电荷量为－e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．阴极K的逸出功为h＋eUc B．阴极K的截止频率为＋ C．光电子的最大初速度为 D．阴极K单位时间内射出的光电子数为 【答案】D 【详解】AC．根据爱因斯坦光电效应方程得Ek＝h－W0 由动能定理得eUc＝Ek＝ 解得阴极K的逸出功为W0＝h－eUc 光电子的最大初速度为，故AC错误； B．逸出功与截止频率的关系为W0＝h 解得阴极K的截止频率为，故B错误； D．设阴极K单位时间内射出的光电子数为n，根据电流的定义得Im＝ne 解得，故D正确。 故选D。 3．爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释了光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率v的关系如图所示，其中为极限频率。从图中可以确定的是（   ） A．逸出功与v有关 B．与入射光强度成正比 C．当时，会逸出光电子 D．图中直线的斜率与普朗克常量有关 【答案】D 【详解】A．金属的逸出功只与金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，故A错误； B．最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，故B错误； C．只有时才会发生光电效应，故C错误； D．由爱因斯坦光电效应方程和（为金属的逸出功）可得 可见图线的斜率表示普朗克常量，故D正确。 故选D。 4．如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为γ的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流I与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（　　） A．测量遏止电压Uc时开关S应扳向“2” B．只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大 C．只增大光照强度时，图乙中I0的值会增大 D．阴极K所用材料的极限频率为 【答案】C 【详解】A．开关S应扳向1，光电子在电场中减速运动，当到达另外一端时速度恰好减少为0，这时电压被称为遏止电压，故A错误； B．根据动能定理可得 结合爱因斯坦光电效应方程 可知的值只与光照频率有关，与光照强度无关，故B错误； C．只增大光照强度时，K极发射电子数会增多，图乙中I0的值会增大，故C正确； D．根据动能定理可得 结合爱因斯坦光电效应方程， 联立解得，故D错误。 故选C。 5．用频率为的单色光照射某金属表面，发生光电效应，测得光电子的最大初动能为；改用频率为的单色光照射同一金属，测得光电子的最大初动能为。已知普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．该金属的截止频率为 B．增大频率为的单色光的强度，光电子的最大初动能会增大 C．若，则 D．遏止电压与的关系满足 【答案】D 【详解】A．联立两次光电效应方程、，得截止频率，A错误； B．光电子的最大初动能仅与入射光频率有关，与光强无关，增大光的强度，最大初动能不变，B错误； C．若，代入光电效应方程得，可见，C错误； D．根据 可得、 两式相减可得，D正确。 故选D。 6．用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极，电流计的指针发生偏转而用另一频率的单色光照射光电管阴极时，电流计的指针不发生偏转，那么下列说法正确的是（　　） A．光的频率小于光的频率 B．增加光的强度可能使电流计的指针发生偏转 C．用光照射光电管阴极时通过电流计的电流是由到 D．只增加光的强度可使通过电流计的电流增大 【答案】D 【详解】A．光能发生光电效应，光不能，根据光电效应方程 可知光频率一定大于光频率，故A错误； B．光电效应的产生仅与入射光的频率有关，当入射光频率低于极限频率时，无论光强多大都无法产生光电效应。b光频率不足，增加其强度也无法让电流计偏转，故B错误； C．光电子从阴极K向阳极A运动，电子带负电，电子在电流计中的运动方向为，电流方向与负电荷运动方向相反，因此电流方向为，故C错误； D．增加a光的强度，单位时间内入射的光子数增多，逸出的光电子数增加，因此通过电流计的电流增大，故D正确。 故选D。 7．在某次光电效应实验中，得到的遏止电压UC与入射光的频率的关系如图所示。若该直线的斜率和纵截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，关于普朗克常量h和所用材料的逸出功W0表示正确的是（　　） A．h=－ek B． C．W0=－eb D． 【答案】C 【详解】由题可知，将该直线反向延长，则交纵坐标于b，如图所示 根据光电效应方程 以及 变形得 根据图像得 解得h=ek 由纵坐标轴截距 解得逸出功为W0=－eb 故选C。 8．激光育种技术中，用频率的激光照射作物种子表面的金属涂层，该金属的逸出功，如图所示。已知，普朗克常量。下列说法正确的是（　　） A．该激光1个光子的能量为 B．辐射出的光电子的最大初动能为 C．增大激光强度，光电子最大初动能会增大 D．若激光频率减小为，将无法产生光电子 【答案】A 【详解】A．该激光1个光子的能量为，故A正确； B．根据爱因斯坦光电效应方程得辐射出的光电子的最大初动能为，故B错误； C．增大激光的强度，仅增加了光子数，不改变每个光子能量，所以光电子最大初动能不变，故C错误； D．根据可得极限频率为 其中 故仍能产生光电子，D错误。 故选A。 9．如图甲所示是探究光电效应规律的实验装置，图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压与入射光频率的关系图像，已知光电子的电荷量为e，下列说法正确的是（　　） A．入射光的频率低于b时，给A、K两电极加大于a的正向电压，灵敏电流计中就有光电流通过 B．电极K的金属材料的逸出功为a C．对频率为3b的光，其光子能量为2ae D．入射光的频率为2b时，不是所有光电子的初动能都为ae 【答案】D 【详解】A．入射光的频率低于截止频率时，电极K不发生光电效应，给两电极加正向电压也不会有光电流，故A错误； B．根据光电效应方程， 可得 结合图线可知逸出功 普朗克常量，故B错误； C．光子的能量，故C错误； D．入射光的频率为2b时，光电子的最大初动能为ae，不是所有的光电子都具有最大初动能，故D正确。 故选D。 10．利用如图甲所示的电路完成光电效应实验，金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系如图乙所示，图乙中U1、ν1、ν0均已知，电子电荷量用e表示。下列说法正确的是（　　） A．入射光频率为ν1时，光电子的最大初动能Ek=U1e-hν0 B．由Uc­ν图像可求得普朗克常量 C．滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增大 D．把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中电流表示数一定一直增大 【答案】B 【详解】A．由图乙知，入射光频率为ν1时，该金属的遏止电压为U1，由动能定理得光电子的最大初动能为，故A错误； B．根据光电效应方程， 则普朗克常量为，故B正确； C．滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中，光电管两端的反向电压增大，电流表示数减小，当减小到0后不变，故C错误； D．把电源正负极对调之后，滑动变阻器的滑片P向N端移动过程中，光电管两端的正向电压增大，电流表示数增大，当达到饱和光电流后，电流表示数不变，故D错误。 故选B。 11．a、b两种光子的能量之比为，用这两种光子照射相同的金属，均发生了光电效应，逸出光电子的最大初动能分别为、，则（　　） A．a的波长是b波长的2倍 B．a照射时金属的逸出功是b照射时的2倍 C． D． 【答案】D 【详解】A．光子能量，a、b两种光子的能量之比为，所以a、b两种光子的波长之比为，故A错误； B．逸出功由金属材料决定，与入射光无关，相同金属逸出功相同，故B错误； CD．， ，又，所以，故C错误，D正确。 故选D。 12．（多选）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，用波长为的蓝光照射金属锌恰好能发生光电效应，而红光照射时不能使锌发生光电效应，下列说法中正确的是（　　） A．红光的频率小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．若红光照射金属锌的时间足够长，也能发生光电效应 D．若用紫光照射该金属锌，一定能发生光电效应 【答案】AD 【详解】A．因为红光不能使锌发生光电效应，所以红光的频率小于金属锌的截止频率，A正确； B．蓝光频率高于红光，根据可知，蓝光光子能量更大，B错误； C．光电效应的发生只与入射光频率有关，与照射时间无关，红光频率低于截止频率，因此无论照射多久都不能发生光电效应，C错误； D．紫光频率高于蓝光，而题中所述蓝光频率为锌的截止频率，所以紫光频率大于锌的截止频率，一定能发生光电效应，D正确。 故选AD。 14 学科网（北京）股份有限公司 $