4.2 光电效应 拔高练习卷 2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 聚焦光电效应核心概念，通过基础认知、综合应用、实验探究三级分层设计，实现从单一规律到跨模块综合的知识巩固，培养科学思维与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|光子说、逸出功、遏止电压等基本概念|单选题1-4直接考查核心规律，如爱因斯坦光电效应方程应用| |综合应用|多光子效应、I-U图像分析、康普顿效应|单选题5-12结合图像情境，多选题13-17融合光的粒子性拓展| |实验探究与计算|普朗克常量测定、光电子最大初动能计算|解答题18-20关联实验数据处理，如饱和光电流与光子数关系推导|

光电效应拔高练习卷 一、单选题 1．爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A．在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B．由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C．由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D．由图丁可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 【答案】B 【详解】A．由于红光的频率较小，所以在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板不一定有光电子飞出，故A错误； B．由题图可知，当光电流达到饱和时，即使再增大正向电压，光电流也不会再增大，故B正确； C．爱因斯坦的光电效应方程为 又因为 联立解得金属的遏止电压与入射光频率的关系式为 所以图像的斜率为 即图像的斜率不是普朗克常量，故C错误； D．金属的逸出功由金属本身的属性决定，与入射光的频率无关，故D错误。 故选B。 2．随着科技进步，可利用强光源让金属中电子同时吸收多个光子，发生多光子光电效应现象。如图所示，光电管阴极金属K的逸出功为，强光源发射的光子频率为，假设金属中的每个电子都能同时吸收两个光子后发生光电效应，元电荷为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．光电子逸出时的最大初动能为 B．遏止电压大小为 C．滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流变大 D．光电效应和康普顿效应都说明光具有波动性 【答案】B 【详解】A．根据题意，金属中的电子同时吸收两个光子，根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能为 ，故A错误； B．根据动能定理，遏止电压 满足 解得 ，故B正确； C．由电路图可知，光电管阴极K接电源正极，阳极接电源负极，加的是反向电压，滑动变阻器的滑片P向右滑动，反向电压增大，光电流变小，故C错误； D．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故D错误。 故选B。 3．一光电管的阴极用钾制成。把此光电管接入电路如图所示，现用紫外线射向阴极，滑动变阻器滑片位于中间位置，电流计G有示数，下列说法正确的是（　　） A．只将滑动变阻器滑片P向右滑一定会使电流计G的指针偏转变大 B．只减小紫外线的强度可使电流计G的指针偏转变小 C．换用波长更长的红光照射阴极可使电流计G的指针偏转变大 D．若将电源正负极对调，电流计G的指针一定不偏转 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，光电管两端加的是正向电压（阳极A接高电势，阴极K接低电势）。当滑片P向右滑动时，阴极K的电势降低，光电管两端的正向电压增大。若此时光电流已达到饱和状态，增大电压光电流不再增大，电流计指针偏转角度不变；若未达到饱和，电流会增大。因此“一定会使指针偏转变大”说法错误，故A错误； B．在发生光电效应时，饱和光电流的大小与入射光的强度成正比。只减小紫外线的强度，单位时间内逸出的光电子数减少，光电流减小，电流计G的指针偏转变小，故B正确； C．红光的波长比紫外线长，频率比紫外线低，可能无法发生光电效应，电流计示数为零，故C错误； D．若将电源正负极对调，光电管两端加的是反向电压。只有当反向电压大于或等于遏止电压时，光电流才为零。若反向电压小于遏止电压，仍有部分光电子能到达阳极，电流计指针仍会偏转，故D错误。 故选B。 4．美国物理学家密立根于1916年利用光电效应实验第一次测定了普朗克常量。某同学也想通过光电效应实验测定普朗克常量。实验装置如图所示，光电管金属的截止频率为，用不同频率的光照射，移动滑动变阻器的滑片P，使表的示数均刚好为零时，记录电压表的示数。当照射光的频率增大时，电压表的示数增大，已知光电子电量为，则测得普朗克常量等于（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据光电效应方程可得 根据动能定理可得 联立可得 则有 即 解得。 故选A。 5．清华大学团队联合多家大学首次让绝缘的稀土纳米晶实现了高效电致发光，打破了全球光电领域“绝缘材料无法电驱动发光”的技术困局。如图甲，现利用稀土纳米晶发出的波长分别为、的单色光1和2照射同一阴极K，产生的光电子的最大初动能分别为、，测得电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（    ） A． B． C．单色光2照射阴极K后，所有电子逸出的初动能大小均为 D．若直流电源左端为正极，仅增大电压表示数，则电流表示数不一定增大 【答案】D 【详解】AB．光的强度影响饱和光电流的大小，光越强饱和光电流越大，由图可知遏止电压，根据光电效应方程，则，，故AB错误。 C．根据光电效应方程，单色光2照射阴极K后，所有电子逸出的最大初动能大小为，不是所有电子逸出的初动能大小为，故C错误。 D．若直流电源左端为正极，则光电管两端为正向电压，电压较低时增大电压表示数光电流增大，电流表示数增大，当电压增大到一定值时光电流达到饱和光电流，电压再增大电流表示数不变，所以若直流电源左端为正极，仅增大电压表示数，则电流表示数不一定增大，故D正确。 故选D。 6．研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，用波长分别为、的单色光1、2照射同一阴极K，测得电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，电子电荷量为e。下列说法正确的是（　　） A．单色光2照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为eUc2 B． C．测量遏止电压Uc时，开关应该闭合到1 D．光电效应实验证实了光具有波动性 【答案】C 【详解】A．遏止电压满足 即逸出光电子的最大初动能为，并非所有电子的初动能都等于该值，故A错误； B．由光电效应方程 可知遏止电压越大，频率越大，波长越小，结合题图可得，故B错误； C．测量遏止电压时，需加反向电压使光电子做减速运动，开关应闭合到1，故C正确； D．光电效应实验证实了光具有粒子性，故D错误。 故选C。 7．如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（    ）    A．单色光的频率大于单色光的频率 B．单色光的强度小于单色光的强度 C．三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D．相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 【答案】D 【详解】AC．根据光电效应规律， 遏止电压绝对值越大，光的频率越高，光电子的最大初动能越大 ；a、c的遏止电压绝对值相等，且小于b的遏止电压绝对值，因此 ，单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大，故AC错误； BD．a、c两单色光频率相同，a饱和光电流更大，所以单色光的强度大于单色光的强度，相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少，故B错误，D正确。 故选 D。 8．用某单色光分别照射阴极材料为钠和钾的两个光电管，均能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．光电子的动能可能相同 B．两种金属的逸出功可能相同 C．光电子的动量大小一定相同 D．光电子的最大初动能一定相同 【答案】A 【详解】ABD．逸出功是金属的固有属性，故两种不同金属的逸出功不同，但因照射阴极材料为钠和钾的是同一单色光，则入射光子的能量相同，根据可知，光电子的最大初动能不相同，但光电子的动能分布在零与最大初动能之间，故动能取值范围存在重叠，因此光电子的动能可能相同，故A正确，BD错误； C．光电子动量 由于光电子动能不一定相同，因此动量大小不一定相同，故C错误。 故选A。 9．用金属铷制成的光电管来测量普朗克常量的实验装置如图甲所示，用不同频率的光照射该光电管，测得不同入射光的遏止电压与频率的关系图像如图乙所示。已知电子的电荷量。下列说法正确的是（　　） A．电源左端为正极 B．仅将滑片向左移动时，电流表示数一定减小 C．根据图乙计算可得普朗克常量约为 D．根据图乙计算可得金属铷的逸出功约为 【答案】C 【详解】A．要测量遏止电压，需在光电管两端加上反向电压，电源右端为正极，故A错误； B．光电管两端的电压是反向电压，仅将滑片向左移动时，反向电压减小，电流表示数不可能减小，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程有 整理可得 结合题中图像有 解得，故C正确； D．结合前面分析有，故D错误。 故选C。 10．钾的逸出功为，在某次光电效应实验中，用紫外线照射钾板，检测到一个逃逸电子的动能为，则所用紫外线的能量可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】题中电子的动能不一定是最大初动能，根据光电效应方程可得紫外线光子能量，故A正确，BCD错误。 故选A。 11．用同一束单色光在同一条件下先后照射阴极材料分别为钠和钾的两个光电管，都能发生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．光电子的动能可能相同 B．光电子的动量一定相同 C．两种金属的逸出功可能相同 D．光电子的最大初动能一定相同 【答案】A 【详解】A．光电效应中光电子的动能取值范围为（ 为最大初动能）。同一束单色光的光子能量相同，钠和钾逸出功不同，因此二者最大初动能不同，但动能取值范围存在交集，故光电子的动能可能相同，故A正确； B．动量是矢量，大小满足 光电子动能不一定相同，逸出方向也可能不同，因此动量不一定相同，故B错误； C．逸出功是金属的固有属性，钠和钾为不同金属，逸出功一定不同，故C错误； D．由光电效应方程可知 相同，两金属逸出功不同，因此光电子的最大初动能一定不同，故D错误。 故选A。 12．实验小组探究某金属的光电效应规律，测得遏止电压与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．该金属的逸出功为 B．增大入射光强度，也随之增大 C．光电子最大初动能与入射光频率成正比 D．只要照射时间足够长，任意频率的入射光均能使电子逸出 【答案】A 【详解】AB．根据光电效应方程可得 根据动能定理可得 联立可得 由题图可知极限频率为，该金属的逸出功为 增大入射光强度，入射光的频率不变，遏止电压不变，故A正确，B错误； C．根据可知，光电子最大初动能与入射光频率成线性关系，不成正比，故C错误； D．要使电子逸出，发生光电效应现象，入射光的频率需要大于极限频率，故D错误。 故选A。 二、多选题 13．如图1所示，一定频率的光照射到某金属材料表面。改变频率，可能发生光电效应或者康普顿效应。图2为康普顿效应示意图。已知普朗克常量，真空中的光速，元电荷。下列说法正确的是（　　） A．若发生光电效应，仅增加光强，光电子的初动能增加 B．若发生康普顿效应，与入射光子比，散射光子的速度和动量都减小 C．若发生光电效应，且入射光子的能量为7.1eV，光电子的最大初动能为0.5eV，则该材料的截止频率为 D．若发生康普顿效应，且入射光子的能量为7.1keV，电子的能量增加0.5keV，则散射光波长增量的数量级为 【答案】CD 【详解】A．由可知，光电子的初动能与入射光频率有关，与光照强度无关；仅增加光强，只会增加逸出光电子数目，故A错误； B．若发生康普顿效应，与入射光子比，散射光子的速度为不变，频率变小，由可得波长变大； 由可得动量变小，故B错误； C．由，代入数据解得该材料的截止频率为，故C正确； D．入射光子的能量为 散射光子的能量为 ，散射光波长增量的数量级为，故D正确。 故选CD。 14．康普顿的学生中国科学家吴有训测试多种较轻物质对X射线散射证实了康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生碰撞，碰后光子传播方向与入射方向夹角为，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角也为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．碰撞后光子的波长为 C．碰撞后电子的动量为 D．碰撞后光子的速度小于 【答案】BC 【详解】A．康普顿效应说明光具有粒子性，故A错误； C．碰撞之前光子的动量为 设碰撞之后光子的动量为，电子的动量为，由动量守恒定律和几何关系可得， 解得，故C正确； B．碰后光子的波长，故B正确； D．因为真空中光子的速度等于光速，等于，故D错误。 故选BC。 15．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。 16．如图（a）所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器滑片，记录电流表与电压表示数，两者关系如图（b）所示。P、Q两束光从水中射向空气的光路图如图（c）所示，则（　　） A．Q的波长小于R的波长 B．P产生的光电子最大初动能最大 C．滑片向左滑电流表示数一定增大 D．图（c）中进入空气的单色光是P 【答案】AD 【详解】A．根据光电效应方程 ，遏止电压越大，光的频率越大； 由图(b)得遏止电压满足 ，因此频率关系为 ，波长关系为 ，故A正确； B．光电子最大初动能，的遏止电压绝对值最大，因此产生的光电子最大初动能最大，故B错误； C．若光电流已经达到饱和值，滑片左滑减小正向电压，电流可能不会再增大，也可能减小，故C错误； D．频率越大，介质对光的折射率越大，临界角越小，因此临界角关系为 由图(c)可知，、以相同的入射角入射，的入射角大于自身临界角，发生全反射；的入射角小于自身临界角，可以折射进入空气，因此进入空气的单色光是，故D正确。 故选AD。 17．如图1所示，用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流随电压变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．甲光的光子能量大于丙光的光子能量 B．甲光照射时，阴极K单位时间逸出的光电子最多 C．乙光照射时，光电子的最大初动能最大 D．当光电流为零时，滑片P位于点右侧 【答案】BC 【详解】A．由图可知，甲和丙的遏止电压相同，根据可知，甲光的光子能量等于丙光的光子能量，A错误； B．甲的饱和光电流最大，则甲光照射时，阴极K单位时间逸出的光电子最多，B正确； C．乙的遏止电压最大，则根据可知，乙光照射时，光电子的最大初动能最大，C正确； D．当光电流为零时，光电管加反向电压，则滑片P位于点左侧，D错误。 故选BC。 三、解答题 18．如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求： (1)光电子的最大初动能Ek； (2)单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能 （2）单位时间从阴极K逸出的光电子数为 单位时间激光器发出的光子数为 单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值 19．用某发光器发出频率为的色光照射图甲中的阴极K产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为，普朗克常量为。 (1)求该阴极材料的逸出功（结果用焦耳表示）； (2)当电流表示数恰好为零时，将图甲中电源的正负极对调，求光电子到达阳极A时的最大动能（结果用焦耳表示）； (3)若每两个光子可以激发出一个电子，求发光器的发光功率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据， 根据图乙可知 联立解得 （2）由动能定理有 解得 （3）每秒钟激发的光电子数量 其中 每秒钟发射出光子的能量为 联立解得发光功率 20．如图所示，△ABC是玻璃三棱镜的截面，D为AC面上的点。现让一波长λ=441nm的单色光PD沿与CA面的夹角为θ的方向从D点射入三棱镜，经AB面时恰好发生全反射，垂直BC面射出三棱镜后进入光电管，射到阴极K并发生光电效应。已知 (1)求该玻璃的折射率和cosθ的值。 (2)若光电管阴极材料的逸出功普朗克常量元电荷光速求遏止电压。（保留两位有效数字） 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）光的传播路径如图所示 光经面发生全反射的临界角 又由 解得 单色光经AC面折射，由几何关系可知，折射角 根据折射定律可得 解得 （2）根据光电效应方程有 根据动能定理有 又 解得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 光电效应拔高练习卷 一、单选题 1．爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A．在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B．由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C．由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D．由图丁可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 2．随着科技进步，可利用强光源让金属中电子同时吸收多个光子，发生多光子光电效应现象。如图所示，光电管阴极金属K的逸出功为，强光源发射的光子频率为，假设金属中的每个电子都能同时吸收两个光子后发生光电效应，元电荷为，普朗克常量为，下列说法正确的是（　　） A．光电子逸出时的最大初动能为 B．遏止电压大小为 C．滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流变大 D．光电效应和康普顿效应都说明光具有波动性 3．一光电管的阴极用钾制成。把此光电管接入电路如图所示，现用紫外线射向阴极，滑动变阻器滑片位于中间位置，电流计G有示数，下列说法正确的是（　　） A．只将滑动变阻器滑片P向右滑一定会使电流计G的指针偏转变大 B．只减小紫外线的强度可使电流计G的指针偏转变小 C．换用波长更长的红光照射阴极可使电流计G的指针偏转变大 D．若将电源正负极对调，电流计G的指针一定不偏转 4．美国物理学家密立根于1916年利用光电效应实验第一次测定了普朗克常量。某同学也想通过光电效应实验测定普朗克常量。实验装置如图所示，光电管金属的截止频率为，用不同频率的光照射，移动滑动变阻器的滑片P，使表的示数均刚好为零时，记录电压表的示数。当照射光的频率增大时，电压表的示数增大，已知光电子电量为，则测得普朗克常量等于（　　） A． B． C． D． 5．清华大学团队联合多家大学首次让绝缘的稀土纳米晶实现了高效电致发光，打破了全球光电领域“绝缘材料无法电驱动发光”的技术困局。如图甲，现利用稀土纳米晶发出的波长分别为、的单色光1和2照射同一阴极K，产生的光电子的最大初动能分别为、，测得电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（    ） A． B． C．单色光2照射阴极K后，所有电子逸出的初动能大小均为 D．若直流电源左端为正极，仅增大电压表示数，则电流表示数不一定增大 6．研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，用波长分别为、的单色光1、2照射同一阴极K，测得电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，电子电荷量为e。下列说法正确的是（　　） A．单色光2照射阴极K后，电子逸出的初动能大小一定为eUc2 B． C．测量遏止电压Uc时，开关应该闭合到1 D．光电效应实验证实了光具有波动性 7．如图1所示，阴极和阳极是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极在受到光照时能够发射光电子。阴极与阳极之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，闭合开关后，阳极吸收阴极发出的光电子，在电路中形成光电流。利用三束单色光分别照射图1装置的阴极，调节电压进行多次实验，通过收集的实验数据得到如图2所示的图像。下列说法正确的是（    ）    A．单色光的频率大于单色光的频率 B．单色光的强度小于单色光的强度 C．三束光分别照射阴极发生光电效应，其中单色光照射发生光电效应产生的光电子的最大初动能最大 D．相同时间内单色光比单色光照射到阴极上的光子数少 8．用某单色光分别照射阴极材料为钠和钾的两个光电管，均能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．光电子的动能可能相同 B．两种金属的逸出功可能相同 C．光电子的动量大小一定相同 D．光电子的最大初动能一定相同 9．用金属铷制成的光电管来测量普朗克常量的实验装置如图甲所示，用不同频率的光照射该光电管，测得不同入射光的遏止电压与频率的关系图像如图乙所示。已知电子的电荷量。下列说法正确的是（　　） A．电源左端为正极 B．仅将滑片向左移动时，电流表示数一定减小 C．根据图乙计算可得普朗克常量约为 D．根据图乙计算可得金属铷的逸出功约为 10．钾的逸出功为，在某次光电效应实验中，用紫外线照射钾板，检测到一个逃逸电子的动能为，则所用紫外线的能量可能为（　　） A． B． C． D． 11．用同一束单色光在同一条件下先后照射阴极材料分别为钠和钾的两个光电管，都能发生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．光电子的动能可能相同 B．光电子的动量一定相同 C．两种金属的逸出功可能相同 D．光电子的最大初动能一定相同 12．实验小组探究某金属的光电效应规律，测得遏止电压与入射光频率的关系如图所示。已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．该金属的逸出功为 B．增大入射光强度，也随之增大 C．光电子最大初动能与入射光频率成正比 D．只要照射时间足够长，任意频率的入射光均能使电子逸出 二、多选题 13．如图1所示，一定频率的光照射到某金属材料表面。改变频率，可能发生光电效应或者康普顿效应。图2为康普顿效应示意图。已知普朗克常量，真空中的光速，元电荷。下列说法正确的是（　　） A．若发生光电效应，仅增加光强，光电子的初动能增加 B．若发生康普顿效应，与入射光子比，散射光子的速度和动量都减小 C．若发生光电效应，且入射光子的能量为7.1eV，光电子的最大初动能为0.5eV，则该材料的截止频率为 D．若发生康普顿效应，且入射光子的能量为7.1keV，电子的能量增加0.5keV，则散射光波长增量的数量级为 14．康普顿的学生中国科学家吴有训测试多种较轻物质对X射线散射证实了康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生碰撞，碰后光子传播方向与入射方向夹角为，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角也为，普朗克常量为h，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．碰撞后光子的波长为 C．碰撞后电子的动量为 D．碰撞后光子的速度小于 15．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 16．如图（a）所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器滑片，记录电流表与电压表示数，两者关系如图（b）所示。P、Q两束光从水中射向空气的光路图如图（c）所示，则（　　） A．Q的波长小于R的波长 B．P产生的光电子最大初动能最大 C．滑片向左滑电流表示数一定增大 D．图（c）中进入空气的单色光是P 17．如图1所示，用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流随电压变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．甲光的光子能量大于丙光的光子能量 B．甲光照射时，阴极K单位时间逸出的光电子最多 C．乙光照射时，光电子的最大初动能最大 D．当光电流为零时，滑片P位于点右侧 三、解答题 18．如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求： (1)光电子的最大初动能Ek； (2)单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。 19．用某发光器发出频率为的色光照射图甲中的阴极K产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图乙所示。已知电子的电荷量大小为，普朗克常量为。 (1)求该阴极材料的逸出功（结果用焦耳表示）； (2)当电流表示数恰好为零时，将图甲中电源的正负极对调，求光电子到达阳极A时的最大动能（结果用焦耳表示）； (3)若每两个光子可以激发出一个电子，求发光器的发光功率。 20．如图所示，△ABC是玻璃三棱镜的截面，D为AC面上的点。现让一波长λ=441nm的单色光PD沿与CA面的夹角为θ的方向从D点射入三棱镜，经AB面时恰好发生全反射，垂直BC面射出三棱镜后进入光电管，射到阴极K并发生光电效应。已知 (1)求该玻璃的折射率和cosθ的值。 (2)若光电管阴极材料的逸出功普朗克常量元电荷光速求遏止电压。（保留两位有效数字） 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $