第53讲 光电效应 波粒二象性（专项训练）（福建专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第53讲 光电效应 波粒二象性（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 光电效应现象和方程的应用 2 知识点2 光的波粒二象性和物质波 3 知识点3 玻尔理论和能级跃迁 3 模拟·基础演练 4 题型01 光电效应的理解及规律 4 题型02 对康普顿效应的理解 9 题型03 对波粒二象性的理解 14 题型04 德布罗意波长的计算 17 重难·创新演练 22 真题·实战演练 28 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 光电效应 波粒二象性 考情分析 本专题以选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，总分 4-6 分，一般不单独设置计算题。命题常结合油膜实验、晶体材料、液体表面现象等真实情境模型。重点考查分子动理论、布朗运动、分子力与分子势能，晶体、非晶体、液晶、液体表面张力的特点辨析；经常和内能、热力学第一定律综合命题。侧重微观模型建构，考查微观想象、概念辨析能力，区分宏观热现象与微观分子运动，中档选择题居多。 复习目标 吃透分子动理论、分子力、分子势能核心概念，熟练掌握油膜法估测分子大小的原理；掌握晶体、非晶体、液晶、表面张力、毛细现象的特点，能够辨析各类固体、液体的宏观特性；分清布朗运动和扩散现象的微观本质；能从图像、生活情境提取热学微观信息；规避布朗运动理解偏差、分子势能变化判断错误、晶体液晶概念混淆等易错点，熟练应对中档情境类选择题。 巩固·知识解构 知识点1 光电效应现象和方程的应用 1.对光电效应的四点提醒 (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)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。 (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 (4)光电子不是光子，而是电子。 2.两条对应关系 (1)光的强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。 (2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大→遏止电压大。 3.定量分析时应抓住三个关系式 (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＝hνc。 ✨得分速记： 区分光电效应中的三组概念 (1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是因，光电子是果。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 知识点2 光的波粒二象性和物质波 1.从数量上看 个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。 2.从频率上看 频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，贯穿本领越强，越不容易看到光的干涉和衍射现象。 3.从传播与作用上看 光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 4.波动性与粒子性的统一 由光子的能量E＝hν、光子的动量表达式p＝也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有描述波动性的物理量——频率ν和波长λ。 知识点3 玻尔理论和能级跃迁 1.定态间的跃迁——满足能级差 (1)从低能级(n)高能级(m)―→吸收能量。 hν＝Em－En (2)从高能级(m)低能级(n)―→放出能量。 hν＝Em－En 2．电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。 激发态→电离态：E吸＞0－En＝|En|。 若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。 ✨得分速记： 1．原子的两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子。 (2)受激跃迁：通过光照、撞击或加热等，低能级→高能级，当吸收的能量大于或等于原子所处能级的|En|，原子将发生电离。 (3)原子在两个能级之间发生跃迁时，放出(或吸收)光子的频率是一定的，可由hν＝Em－En求得。若求波长可由公式c＝λν求得。 2．电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸>0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。 激发态→电离态：E吸>0－En＝|En|。 若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。 3．解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意 (1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝Em－En决定，波长可由公式c＝λν求得。 (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n－1。 (3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。 ①用数学中的组合知识求解：N＝C＝。 ②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。 模拟·基础演练 考查重点：福建高考对光电效应、波粒二象性的考查，立足光电效应方程、光子说，侧重光电效应现象规律、截止频率、遏止电压、饱和光电流的定性分析与简单计算，重视光的波动性与粒子性的辨析。命题常结合光电管装置、I-U 图像，常与能级跃迁、电磁波谱综合。注重微观观念辨析能力，题型以选择题为主，计算难度低，重在建立光子模型，强调从实验图像、情境描述提取信息，完成现象判断、规律对比、定量推演的完整逻辑链条。 ⏳题型01 光电效应的理解及规律 1．（2025·福建厦门·模拟预测）2024年底，哈工大取得了EUV光刻机光源技术的重大突破，可直接利用电能生成等离子体，产生波长13.5 nm的极紫外光，为EUV光刻机的国产化打下了坚实的基础。市面上另一种DUV光刻机使用的光源为深紫外光，波长为或。关于波长为的极紫外光和波长为的深紫外光，则（　　） A．极紫外光的光子的能量比深紫外光的小 B．极紫外光的光子的动量比深紫外光的大 C．在真空中极紫外光的传播速度比深紫外光的大 D．这两种紫外光照射同一金属发生光电效应时，深紫外光对应的光电子最大初动能大 【答案】B 【详解】A．由光子能量公式，波长越短，光子能量越大。因13.5纳米小于193纳米，极紫外光子的能量更大，故A错误； B．由光子动量公式，波长越短，光子动量越大。因13.5纳米小于193纳米，极紫外光子的动量更大，故B正确； C．真空中电磁波的传播速度均为光速，与波长无关，两种光的传播速度相等，故C错误； D．对同一金属，光电效应方程为，其中逸出功相同。波长越短，光子能量越大，光电子的最大初动能越大，因此极紫外光对应的最大初动能更大，故D错误。 故选B。 2．（2026·福建·三模）如图所示，用某一频率的单色激光持续照射金属钨表面，发生了双光子光电效应，即一个电子一次吸收两个相同频率的光子后，逸出金属表面成为光电子。已知该激光单个光子能量为2.8 eV，金属钨的逸出功，不考虑电子热运动能量，则逸出光电子的最大初动能为（　　） A．1.1 eV B．2.8 eV C．5.6 eV D．10.1 eV 【答案】A 【详解】本题为双光子光电效应，类比普通光电效应方程，一个电子吸收两个光子，获得的总能量为2倍单个光子能量 根据能量守恒，逸出光电子的最大初动能满足 代入已知条件， 可得 故选A。 3．（2026·福建泉州·模拟预测）（多选）我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱，氢原子能级如图。现有大量处于同一激发态的氢原子自发向低能级跃迁，用跃迁产生的光照射逸出功为2.29eV的某金属，仅有2种频率的光能使该金属发生光电效应，则以下说法正确的是（     ） A．这些氢原子所处的能级为 B．这些氢原子所处的能级为 C．该金属逸出的光电子最大初动能为 D．该金属逸出的光电子最大初动能为 【答案】AD 【详解】AB．若氢原子所处的能级为，则4→1、3→1、2→1、4→2跃迁产生的光子均可以使该金属发生光电效应，共有4种；若，则3→1、2→1跃迁产生的光子可以使该金属发生光电效应，共有2种，故A正确，B错误； CD．3→1跃迁产生的光子使该金属逸出的光电子动能最大， 可得，故C错误，D正确。 故选AD。 4．（2026·福建厦门·模拟预测）（多选）图1为氢原子的能级图，入射光照射大量处于基态的氢原子后，能发出、、三种不同频率的光，现用这三种光分别照射图2的光电效应实验装置，发现只有、两种光能得到图3所示的电流与电压的关系曲线。已知电子电荷量，则（     ） A．入射光的光子能量为 B．滑片P向端移动时，电流表示数变大 C．光电管阴极K材料的逸出功为 D．在光照射下，单位时间内到达A极板光电子数最多为个 【答案】CD 【详解】A．入射光照射大量处于基态的氢原子，发出、、三种不同频率的光，可知基态氢原子跃迁到能级，这样有跃迁到、跃迁到、跃迁到三种不同频率的光，可知入射光的光子能量为，故A错误； B．图2中滑片P向a端移动过程中，Oa部分的电阻变大，K端的电势变高，K端的电势高于A端的电势，电压反向，可知电流表示数变小，故B错误； C．用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置，只有、两种光发生光电效应，可知、两种光为跃迁到、跃迁到发出的光，根据图3可知，根据可知，可知b光的能量为 根据 解得，故C正确； D．图3中的a光照射阴极，光电流达到饱和时，饱和电流为，由 可知每秒射出的电荷量为 所以阴极每秒射出的光电子数大约个，故D正确。 故选CD。 5．（2026·福建漳州·三模）如图为某品牌光电管的结构示意图。用一束单色光照射阴极上的光敏材料，发生光电效应，则（　　） A．增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定增大 B．增大入射光的强度，光敏材料的逸出功一定增大 C．改用频率更高的单色光照射，遏止电压将变大 D．改用其他频率的单色光照射，一定会发生光电效应 【答案】C 【详解】A．光电子的最大初动能仅由入射光的频率决定，与入射光强度无关，增大入射光强度不会改变光电子的最大初动能，A错误； B．逸出功是光敏材料的固有属性，仅由材料本身决定，和入射光无关，B错误； C．根据光电效应方程​，结合遏止电压关系​ 推导得​​，入射光频率升高后，最大初动能增大，遏止电压也会变大，C正确； D．发生光电效应的条件是入射光频率大于光敏材料的极限频率，若改用光的频率低于极限频率，就不会发生光电效应，D错误。 故选C 。 6．（2026·福建三明·二模）（多选）如图甲，一块擦亮的锌板固定在绝缘支座上并与验电器连接。将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近锌板，验电器的箔片会张开。再用紫外线灯对锌板进行照射，现象如图乙所示，则（　　） A．图甲中的锌板带正电 B．图甲中的锌板带负电 C．图乙中从锌板表面逸出的粒子带正电 D．图乙中从锌板表面逸出的粒子带负电 【答案】BD 【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近原本电中性的锌板-验电器系统时，发生静电感应。锌板中的自由电子被带正电的玻璃棒吸引，向靠近玻璃棒的一侧移动，因此锌板积累多余电子，带负电，验电器因失去电子带正电，使箔片张开。因此A错误，B正确； CD． 紫外线照射锌板发生光电效应，从锌板表面逸出的粒子是光电子，带负电。因此C错误，D正确。 故选BD。 7．（2026·广东深圳·二模）如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（     ） A．图乙现象说明光是一种横波 B．图丙现象说明光具有粒子性 C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D．该激光光子能量大于X射线光子能量 【答案】C 【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误； B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误； C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确； D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。 故选C。 ⏳题型02 对康普顿效应的理解 8．（2024·福建福州·模拟预测）物理学作为一门高精密度的实验学科，应用在各个领域，下列说法正确的是（　　） A．泊松亮斑，说明光具有粒子性 B．利用偏振现象，可以用偏振片对声波进行阻隔，起到消音的效果 C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，波长越长，条纹间距越小 D．康普顿效应，说明光具有粒子性 【答案】D 【详解】A．泊松亮斑，说明光具有波动性，选项A错误； B．光波是横波，利用偏振现象，可以用偏振片对光波进行阻隔，声音通常是纵波，故偏振片起不到消音的效果，故B错误； C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，根据 波长越长，条纹间距越大，选项C错误； D．康普顿效应，说明光具有粒子性，选项D正确。 故选D。 9．关于近代物理知识，下列说法正确的是 A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子因而光子动量变小 C．原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部裂变时释放的核能 【答案】B 【详解】A．根据光电效应方程Ekm=hγ-W0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不成正比，故A错误； B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，故B正确； C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒，但质量不守恒，故C错误； D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部聚变时释放的核能，故D错误． 故选B。 10．（多选）下列说法正确的是（     ） A．黑体是一种理想化模型,其辐射强度与温度有关,当温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小 C．在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,会把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短 D．结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 E．由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大、电势能减小 【答案】ABE 【详解】A．根据黑体辐射规律可知，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确； B．根据公式可知用同种频率的光照射不同的金属表面，相同，越大，则金属的逸出功越小，B正确； C．康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长，C错误； D．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误； E．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，能量减小，轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，由于能量等于电子动能和电势能的总和，则电势能减小，E正确． 故选ABE。 11．（2026·浙江·一模）在康普顿散射实验中，发现某一波长为的光子与静止的自由电子发生碰撞，如图甲所示，碰撞后光子沿与入射方向垂直的方向散射。如图乙所示，整个区域都处于真空中，若在的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。碰撞后的电子以速度（未知，且远小于光速）从点射入匀强磁场中，电子在磁场区域仅受洛伦兹力作用，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为。已知电子电荷量的大小为，质量，普朗克常量为，真空中光速为，电子的动能与动量满足经典力学关系。 (1)求电子做圆周运动的速度大小和周期； (2)若碰撞后电子运动方向与入射光子方向的夹角为，求散射光子的波长； (3)若（1）问中的电子沿着轴正方向射入磁场，当电子与坐标原点距离最远时，立即撤去磁场并同时在坐标原点处固定一正点电荷，电荷量为，其中为（1）问中求得的速度大小。电子仅受正点电荷的库仑力作用时，其运动类似于行星绕恒星的运动，轨迹是椭圆，表示椭圆半长轴，表示周期。已知静电力常量为，电子在距离正电荷处的电势能为（无穷远处的电势为零），电子能量与椭圆半长轴的关系为，忽略电磁辐射及场的改变对电子的能量的影响。 ①正点电荷位于椭圆的________；（选填“焦点”、“中心”） ②用已知量、、、表示________； ③求该电子的最大速度________。（可以用表示） 【答案】(1)； (2)或 (3) 焦点 或 【详解】（1）电子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 周期 （2）由，可得电子动量 根据动量守恒定律，在方向，散射光子动量 在方向，入射光子动量 联立解得或 （3）[1]电子仅受正点电荷的库仑力作用时，其运动类似于行星绕恒星的运动，轨迹是椭圆，正点电荷位于椭圆的焦点。 [2]若电子绕做半径为的圆周运动，由库仑力提供向心力，有 类比行星运动，根据开普勒第三定律，有 联立可得 [3]由几何关系可知，电子到正电荷的最大距离 电子总能量 又 联立解得 电子到正电荷的最小距离 在极短的时间内，由开普勒第二定律得 解得或 12．（2026·陕西商洛·一模）金属铷在计时、电池、光学等领域应用广泛，它具有优良的光电效应，当受到极弱的光照就能均匀释放光电子形成光电流。现用光子动量之比为3∶1的甲、乙两种单色光分别照射金属铷，均发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分别为4E、E，则金属铷的逸出功为（     ） A．2E B．1.5E C．E D．0.5E 【答案】D 【详解】光子能量 光子动量 结合光速关系 可得，即光子能量和动量成正比。已知甲乙光动量比为，因此甲乙光子能量之比也为 设乙光子能量为，甲光子能量为，金属铷逸出功为，根据光电效应方程 可得甲光照射时 乙光照射时 联立解得 故选D。 13．（2026·浙江嘉兴·一模）（多选）近代物理有两个经典实验，一个是卢瑟福的粒子散射实验，另一个是康普顿研究石墨对射线的散射实验。关于这两个实验，以下说法正确的是（     ） A．卢瑟福在实验中发现当粒子撞击金箔时有大量α粒子发生大角度散射 B．康普顿在实验中发现在散射的射线中，有大于入射波长的成分 C．由粒子散射实验可估算得原子核的半径数量级是 D．射线散射实验的原理是石墨原子核对射线的库仑力导致运动发生改变 【答案】BC 【详解】A．粒子散射实验的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，只有极少数粒子发生大角度散射，故A错误； B．康普顿散射的实验现象是：散射后有部分射线的波长大于入射的波长，故B正确； C．卢瑟福通过粒子散射实验，结合库仑斥力的模型计算，估算出原子核的半径数量级为，故C正确； D．康普顿散射的物理本质是射线的光子与石墨中的外层自由电子发生弹性碰撞，满足动量守恒、能量守恒，直接证明了光的粒子性，并非原子核对射线的库仑力导致运动改变，故D错误。 故选BC。 14．（2026·江苏南京·模拟预测）根据你所学的知识，判断下列说法正确的是（     ） A．甲图中，电磁打点计时器的工作电压为220V B．乙图中，利用油膜法测量分子直径，计算油膜面积时，需舍去所有不足一格的方格 C．丙图中，用紫外线灯照射连接验电器带负电的锌板，验电器指针张角会变小后变大 D．研究石墨对X射线的散射时，散射后的X射线波长变长，动量变大 【答案】C 【详解】A．甲图中，电磁打点计时器的工作电压为约的交流电源，电火花计时器的工作电压才为，故A错误； B．乙图中，利用油膜法测量分子直径，计算油膜面积时，需舍去所有不足半格的方格，多于半格的算一个，故B错误； C．丙图中，用紫外线灯照射连接验电器带负电的锌板，发生光电效应，表面的电子吸收光子能量后逸出，验电器指针张角会变小后变大，故C正确； D．由康普顿效应可知，由于散射后的X射线的能量减小，则其频率减小，对应的波长增大，由可知，动量变小，故D错误。 故选C。 ⏳题型03 对波粒二象性的理解 15．（2026·四川·一模）我国某科研团队发表了一项关于新型紫外光电探测器的研究成果。该探测器的主要工作原理是光电效应：紫外光照射到探测器材料上，材料中的电子吸收光子能量后形成光电流，从而将紫外光信号转换为电信号。下列说法正确的是（     ） A．紫光能使任何金属发生光电效应 B．紫光越强，光电子的最大初动能越大 C．金属的逸出功越大，对应的截止频率越低 D．光电效应现象表明光具有粒子性 【答案】D 【详解】A．根据光电效应方程，金属发生光电效应则需满足光子的能量大于等于逸出功，即，故A错误； B．光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故B错误； C．当光照在金属上，金属恰好发生光电效应现象，则该光的频率即为截止频率，则有 金属的逸出功越大，对应的截止频率越高，故C错误； D．光电效应现象表明光具有粒子性，故D正确。 故选D。 16．（2026·贵州·模拟预测）关于量子理论和光电效应，下列说法错误的是（     ） A．普朗克通过用数学公式描述黑体辐射的尝试，于1900年提出了能量子的假设 B．光子的能量与光的频率有关，光的频率越高，光子的能量越大 C．当入射光的强度足够大，不一定能发生光电效应 D．光电效应、康普顿效应都能说明光具有波粒二象性 【答案】D 【详解】A．普朗克为了解释黑体辐射的规律，于1900年提出了能量子的假设，故A正确； B．由光子能量公式 可知，光子的能量与光的频率有关，光的频率越高，光子的能量越大，故B正确； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于或等于金属的极限频率，与入射光的强度无关。如果入射光的频率较低，即使入射光强度足够大，也不一定能发生光电效应，故C正确； D．光电效应和康普顿效应都证明了光具有粒子性，都不能说明光具有波动性，故D错误。 本题选错误的，故选D。 17．（2025·辽宁·模拟预测）下列说法正确的是（　　） A．普朗克首先提出了光子说 B．爱因斯坦在解释光电效应时提出了质能方程 C．玻尔氢原子理论成功解释了氢原子光谱 D．光子的波粒二象性证明了德布罗意物质波假说 【答案】C 【详解】A．爱因斯坦首先提出了光子说，A项错误； B．爱因斯坦在解释光电效应时提出了光电效应方程，在狭义相对论中提出了质能方程，B项错误； C．玻尔氢原子理论成功解释了氢原子光谱，C项正确； D．电子衍射证明了实物粒子具有波动性，验证了德布罗意物质波假说，D项错误。 故选C。 18．（2026·吉林长春·三模）两种光子的动量之比为，它们都能使金属A发生光电效应，且其逸出光电子的最大初动能分别为、。则（　　） A．两种光子的波长之比为 B．两种光子的能量之比为 C．A金属的逸出功为 D．A金属的逸出功为 【答案】C 【详解】A．根据光子动量与波长的关系 可得 因此两种光子的波长比 故A错误； B．根据光子能量与动量的关系 可得两种光子的能量比，故B错误； CD．根据光电效应方程 对两个光子分别列方程， 代入 整理可得 故C正确，D错误； 故选C。 19．（2026·陕西宝鸡·模拟预测）中国科学院上海天文台成功研制出被动型星载氢原子钟，其基本工作原理是利用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的电磁波频率作为计时标准。已知氢原子的能级图如图所示，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，元电荷e=1.60×10-19C，则该电磁波“光子”的动量大小为（　　） A．3.4×10-8kg·m/s B．4.03×10-8kg·m/s C．5.44×10-27kg·m/s D．6.375×10-27kg·m/s 【答案】C 【详解】氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的能量等于能级差 对光子能量，动量 联立得 代入和光速计算得 故选C。 20．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）大量处于某一激发态的氢原子向基态跃迁时，能够产生6种不同频率的光，波长分别为、、、、、，且，已知氢原子基态的能量为，第能级的能量（其中，，，…），则下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子最初处于第3能级 B．波长为的光子动量最小 C． D． 【答案】D 【详解】A．根据跃迁谱线数公式有 解得 可知氢原子最初处于第4能级，故A错误； B．根据光子能量可知，波长越长对应能级差越小，能级差从小到大的跃迁分别为 、 、 、 、 、，根据可知，对应动量最大，故B错误； C．的能级差满足 即 整理得，故C错误； D．的能级差满足 即 整理得，故D正确。 故选D。 21．（2026·安徽阜阳·模拟预测）2026年除夕之夜的央视春晚，合肥分会场潘建伟院士向全球观众讲述量子科技的中国突破，并发出“量子的未来，就在我们手中”的铿锵誓言。潘建伟院士团队的反冲光子干涉实验证明了波粒二象性在量子界是跷跷板，一端翘起，另一端必然下沉，波动性和粒子性不会同时显现。下列能反映光的波动性的是（　　） A．光的衍射现象 B．黑体辐射现象 C．光电效应 D．康普顿效应 【答案】A 【详解】A．衍射是波特有的固有性质，光的衍射现象可以直接反映光的波动性，故A正确； B．黑体辐射的实验规律无法用经典波动理论解释，普朗克通过能量子假说才完成解释，体现的是辐射能量的量子化，不能反映光的波动性，故B错误； C．光电效应需用光子说解释，证明光具有一份一份的能量，反映的是光的粒子性，故C错误； D．康普顿效应证明光子除了能量外还具有动量，光子和实物粒子一样满足动量、能量守恒，反映的是光的粒子性，故D错误。 故选A。 ⏳题型04 德布罗意波长的计算 22．（2026·四川遂宁·一模）如图甲所示，氢原子由较高能级向n=2能级跃迁时，发出的两种可见光a、b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P，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长 B．测遏止电压时需将图甲所示的滑片P向左移动 C．相比可见光b，可见光a是从更高能级跃迁到n=2能级产生的 D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的多于b光产生的 【答案】B 【详解】A．a、b产生的光电子在K处，b的最大初动能比a大，根据 可知a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长，故A错误； B．测遏止电压时，应使K板电势高于A板电势，需将图甲所示的滑动变阻器滑片向左移动，故B正确； C．根据光电效应方程和动能定理可得 因b的遏止电压大于a的遏止电压，可知b的频率大于a的频率。 根据，知可见光b是从更高能级跃迁到n=2能级产生的，故C错误； D．对应于图乙中的M点，a和b的光电流相等，可知单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的等于b光产生的，故D错误。 故选B。 23．（2026·浙江·一模）下列物理学史正确的有（     ） A．物理学家法拉第发现电磁感应现象，并首次得出电磁感应定律 B．物理学家德布罗意提出物质波的假设，并首次指出电磁波具有波粒二象性 C．爱因斯坦发现了光电效应现象，并首次提出“光子”说，成功解释了光电效应 D．居里夫人首次提出“放射性”的概念，并发现了放射性元素镭和钋 【答案】D 【详解】A．法拉第发现电磁感应现象，但电磁感应定律是纽曼、韦伯总结得出，法拉第只得到定性结论，故 A错误； B．德布罗意提出物质波即实物粒子的波粒二象性，爱因斯坦提出电磁波的波粒二象性，故 B错误； C．赫兹发现光电效应现象；爱因斯坦提出光子说，成功解释光电效应。发现光电效应的不是爱因斯坦，故C错误； D．居里夫人首次提出“放射性”的概念，并发现了放射性元素镭和钋，故D正确。 故选D。 24．（2026·浙江·一模）（多选）如图所示，电子和正电子以相同速率绕二者连线中点做匀速圆周运动，形成亚稳定束缚态，称为电子偶素。电子偶素属于奇特原子的一种，它没有原子核，性质类似氢原子但更轻，可用玻尔理论解释其特征谱线。已知电子质量、速率和电子间距满足量子化条件（n=1、2、3、…，h是普朗克常量），元电荷为，电子偶素基态能量为，则（     ） A．电子和正电子连线中点的电场强度 B．对应轨道中电子的物质波波长 C．对应轨道中正电子的动能 D．处于激发态的电子偶素向外辐射光子的最大波长 【答案】BC 【详解】A．中点到电子和正电子的距离均为。两粒子带异号电荷，在中点处正电子产生的电场方向由正电子指向中点，电子产生的电场方向也指向电子，二者方向相同。由点电荷场强公式及叠加原理，中点场强大小为，故A错误； B．电子的德布罗意波长满足 由题给量子化条件 所以，故B正确； C．电子的动能为。由量子化条件得 代入可得，故C正确； D．电子偶素辐射光子的能量等于跃迁前后能级差，即满足 光子波长由能级差决定，有 不同能级间的能量差不能直接用基态能量代替；且高能级相邻跃迁的能量差可趋近于零，波长不由给出，故D错误。 故选BC。 25．（2026·浙江·一模）如图所示，一束波长为、功率为的光垂直射向锌板，锌板表面有电子逸出。已知电子质量为、电量为，光速为，普朗克常量为，锌的逸出功为。假设锌板完全吸收所有照射到它上面的能量。下列说法正确的是（     ） A．光子的动量为 B．逸出电子的最大动能 C．逸出电子的德布罗意波长最大为 D．锌板受到光的平均压力大小 【答案】D 【详解】A．由可知，光子的动量为，故A错误； B．由光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能为，故B错误； C．光电子的动量，德布罗意波长为，动能越小波长越大，而是动能最大时的德布罗意波长，即最短的德布罗意波长，故C错误； D．光被锌板完全吸收，由可知每秒钟光传递给锌板的动量为，由动量定理得锌板受到光的平均压力大小，故D正确。 故选D。 26．（2026·湖南衡阳·一模）量子力学的建立，是具有划时代意义的。这意味着微观领域物理世界的大门被打开，物理学迈入了一个全新的领域，当下基于量子论的技术更是不胜枚举。下列关于量子力学创立初期的理论基础说法错误的是（　　） A．康普顿类比光的波粒二象性，提出实物粒子具有波动性，波长 B．普朗克提出电磁辐射的能量是不连续的，最小能量单元为 C．爱因斯坦引入普朗克的量子理论成功解释了光电效应，并提出光的能量是量子化的，揭示了光的粒子性 D．玻尔结合卢瑟福核式结构与量子观念，提出轨道量子化、定态、跃迁三个假设，成功解释了氢原子光谱稳定性与分立特征 【答案】A 【详解】A．提出实物粒子具有波动性、给出物质波波长的物理学家是德布罗意；康普顿的贡献是通过康普顿效应验证了光的粒子性，故A错误，符合题意； B．普朗克为解释黑体辐射规律，提出电磁辐射的能量是量子化的，最小能量单元为，被称为能量子，故B正确，不符合题意； C．爱因斯坦引入能量子概念提出光子说，认为光的能量是一份份的光子，成功解释了光电效应规律，揭示了光的粒子性，故C正确，不符合题意； D．玻尔结合卢瑟福核式结构模型与量子理论，提出轨道量子化、定态、跃迁三个基本假设，成功解释了氢原子光谱的稳定性和分立特征，故D正确，不符合题意。 故选A。 27．（2026·云南·模拟预测）如图甲所示，氢原子由较高能级向n=2能级跃迁时，发出的两种可见光a、b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P，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．相比可见光b，可见光a是从更高能级跃迁到n=2能级产生的 B．测遏止电压时需将图甲所示的滑片P向右移动 C．a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长λca＞λcb D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的多于b光产生的 【答案】C 【详解】A．根据光电效应方程和动能定理可得 因b的遏止电压大于a的遏止电压，可知b的频率大于a的频率，根据 可知可见光b是从更高能级跃迁到n=2能级产生的，故A错误； B．测遏止电压时，应使K板电势高于A板电势，需将图甲所示的滑动变阻器滑片向左移动，故B错误； C．同理可知a、b产生的光电子在K处，b的最大初动能比a较大，根据 可知a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长，故C正确； D．对应于图乙中的M点，a和b的光电流相等，可知单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的等于b光产生的，故D错误。 故选C。 28．（2026·贵州黔南·一模）若下列四种粒子的速度大小均相同且不为零，则它们的德布罗意波长最大的是（　　） A．氕核（） B．氘核（） C．氚核（） D．氦原子核（） 【答案】A 【详解】德布罗意波长公式为 为普朗克常量。题目给出四种粒子速度大小相同，因此与粒子质量成反比，粒子的质量最小，德布罗意波长最大。 故选A。 重难·创新演练 设题创新：命题反套路，弱化固定课本光电效应装置，多结合新型光电探测器、光敏器件、不同光源对比情境出题。常把多色光入射、改变光照条件、不同金属极板作为载体，考查光电效应规律本质，避免死记饱和光电流结论。会设置图像对比情景，要求自主从 I-U 图提取遏止电压、截止频率信息。常与能级跃迁、德布罗意波交叉融合，把光子能量作为微观问题分析纽带。部分题目设置对比辨析条件，不直接点明条件变化，需要自主判断遏止电压、饱和光电流如何变化。注重考查波粒二象思想迁移，以新型光电器件考查光子原理，规避刷题套路，侧重科学思维与建模能力，区分死记结论与理解本质的考生。 1．（2026·河南驻马店·三模）如图所示为氢原子的能级图，某个氢原子处在能级向低能级跃迁，共辐射两个不同频率的光子，让这两种频率的光子照射同一金属，均能发生光电效应，其中一种频率的光子照射该金属时刚好能发生光电效应，则另一种频率的光子照射该金属，能逸出光电子的初动能最大值为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意可知，这两个光子的能量分别为， 根据题意可知，金属的逸出功为 则另一个光子照射该金属，逸出的光电子的初动能最大值为 故选C。 2．（2026·福建泉州·三模）光伏发电的原理是光子照到太阳能光伏板上，把电子“打”出来，形成电子-空穴对，最终形成电流。当太阳光照射光伏板时，光子被光伏板上的硅材料吸收，硅原子获得能量并跃迁。如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁的过程中要__________（填“辐射”或“吸收”）光子，氢原子核外电子动能__________（填“增大”或“减小”），这群氢原子能辐射出不同频率的光，其中有__________种频率的光照射到硅原子上能使基态硅原子电离（基态硅原子能量）。 【答案】 辐射 增大 3 【详解】[1]氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子的总能量减小，因此需要向外辐射光子。 [2]氢原子向低能级跃迁时，核外电子的轨道半径减小，根据库仑力提供向心力有 解得电子动能为，随着轨道半径的减小，电子动能增大。 [3]一群处于激发态的氢原子，向下跃迁时最多可辐射出种不同频率的光子。其中，只有直接跃迁到基态（，已知）时辐射的三种光子能量较大，分别为 其余跃迁方式产生的光子能量均小于。要使基态硅原子（能量为）电离，入射光子的能量必须大于或等于。比较可知，上述只有跃迁到基态的3种频率的光子满足条件。 3．（2026·福建莆田·模拟预测）近年来我国在“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星等科研领域取得丰硕成果。下列说法正确的是（　　） A．光子能量与波长成正比 B．光电效应现象说明光具有波动性 C．，该核反应吸收能量 D．，该核反应中的X为中子 【答案】D 【详解】A．光子能量满足公式，光子能量与波长成反比，故A错误； B．光电效应现象说明光具有粒子性，光的干涉、衍射现象才体现光的波动性，故B错误； C．该反应为轻核聚变反应，反应过程存在质量亏损，会释放大量能量，故C错误； D．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒，X的质量数为，电荷数为，可知X为中子，故D正确。 故选D。 4．（2026·天津·一模）2026年武威钍基熔盐核电项目取得新的进展。已知核发生衰变的核反应式为，衰变过程中伴随有射线射出。该射线照射到逸出功为的金属表面，逸出的光电子最大初动能为，普朗克常量为h。则（    ） A．温度升高，核半衰期减小 B．该衰变是衰变，射线的实质是高速电子流 C．若该射线照射到逸出功为的金属表面，也一定有光电子逸出 D．该衰变过程中产生光子的频率为 【答案】D 【详解】A．半衰期是原子核的固有属性，与外界温度、压强等环境因素无关，温度升高的半衰期不变，故A错误； B．根据核反应电荷数、质量数守恒，X的电荷数为，质量数为，可知X为电子，该衰变为β衰变；且α射线的实质是高速氦核流，不是电子流，故B错误； C．由光电效应方程得该γ光子能量为 若照射逸出功为的金属，只有满足（即）时才会有光电子逸出，因此不一定逸出，故C错误； D．根据光电效应方程变 形得γ光子频率 故D正确。 故选D。 5．（2026·福建龙岩·二模）2025年8月26日，我国江门中微子实验（JUNO）大科学装置正式启动运行。中微子被液体“俘获”时会产生闪烁光，被光电管捕捉并转换为电信号。“俘获”过程存在核反应：，则中微子的质量数______。如图所示，将闪烁光照射光电管阴极，加在、之间的电压增大为时，电流计示数恰好减小为零，已知普朗克常量为，电子电荷量为，阴极材料的逸出功为。则闪烁光频率________。 【答案】 0 【详解】[1]根据核反应过程质量数守恒可得 [2]根据光电效应方程可得 根据动能定理可得 所以 6．（2026·福建福州·二模）北斗二期导航系统的“心脏”是星载氢原子钟。它利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波控制校准石英钟。图为氢原子能级结构示意图，现有一群处于激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，则（　　） A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子 B．从能级跃迁到能级，辐射出的光子波长最长 C．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最大 D．辐射出的所有光子均能使逸出功为2.13eV的金属发生光电效应 【答案】B 【详解】A．根据可知，这群氢原子能辐射出6种不同频率的光子，故A错误； B．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最小，光子频率最小，波长最长，故B正确； C．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最大，故C错误； D．由， 可知从能级跃迁到能级，从能级跃迁到能级，辐射出的光子不能使逸出功为2.13eV的金属发生光电效应，故D错误。 故选B。 7．（2025·福建·模拟预测）科学家发现某恒星发出某一固定频率的光。如图所示，将这种频率的光通过窗口C入射到抽成真空的容器内的金属板K上，已知电子电荷量为e，为测遏止电压，应将单刀双掷开关S置于位置______（“1”或“2”）；为测量饱和光电流，应将单刀双掷开关S置于位置______（“1”或“2”），此时移动滑动变阻器的滑片，当光电流达到最大值时电流表的示数为Im，可估算单位时间内到达A板的电子数约为______。 【答案】 1 2 【详解】[1]为测遏止电压，阴极K应与电源的正极相连，阳极A应与电源负极相连，即应将单刀双掷开关S置于位置1； [2]为测量饱和光电流，阴极K应与电源的负极相连，阳极A应与电源正极相连，应将单刀双掷开关S置于位置2； [3]根据题意可得 所以 8．（2025·福建福州·模拟预测）利用如图甲所示的实验装置探究光电效应规律，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，为测量电子的最大初动能，电源左侧应是________（填“正极”或“负极”），普朗克常量h= _________，该金属的逸出功W0=__________。 【答案】 负极 【详解】[1]为了测量电子的最大初动能，需要在光电管上加反向电压，使电子在光电管中做减速运动，当电流表的示数为零时，此时光电管两端的电压即为遏止电压，可以根据动能定理计算电子的最大初动能，故电源的左侧应为负极； [2][3]根据光电效应方程可得 因此在图像中，斜率表示普朗克常量，即 纵截距的绝对值即为金属的逸出功，即 9．（2025·福建福州·模拟预测）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（　　） A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小 B．在真空中传播，b光的传播速度较大 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大 D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 【答案】C 【详解】A．由题，玻璃半球面上只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，说明光线在P、Q两点恰好发生全反射，由几何知识得到，光线在P、Q两点的临界角为Ca=30°，换成平行光b，光射出的范围变大，则Ca<Cb，由，有na>nb， B．在真空中传播，光的传播速度都为c，故B错误； C．因为na>nb，故λa<λb，根据，知，故C正确； D．因为na>nb，故νa>νb，根据爱因斯坦光电效应方程，可知b光照射某金属表面不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 10．（2025·福建·模拟预测）甲图，一群处于能级的氢原子受到动能为的自由电子碰撞________（填“能”或“不能”）跃迁至能级；从跃迁至能级释放出的谱线称为“巴尔末系”，现从、、三个能级跃迁至能级产生的光子照射至乙图的光电管，形成的图线如丙图所示，则从跃迁至所形成的图线为丙图中的________（填“a光”、“b光”或“c光”）。 【答案】 能 c光 【详解】[1]自由电子 所以氢原子能跃迁至能级； [2]由光电效应方程，从跃迁至的能量最小，则遏止电压最小，应是c光。 真题·实战演练 高频考点：高频考点集中在光电效应方程Ek=hV-W0，重点是截止频率、逸出功、遏止电压的关系。光电效应的四个规律、I-U 图像解读是选择题高频；光子能量、德布罗意波长、光的波粒二象性辨析考查频次较高。常结合电磁波谱，比较不同频率光子的能量大小。易错点集中在混淆饱和光电流与入射光频率的关系、误判遏止电压的影响因素、分不清波动性和粒子性对应的现象，是试卷主要失分点。 1．（2012·福建·高考真题）关于近代物理，下列说法正确的是（   ） A．α射线是高速运动的氦原子 B．核聚变反应方程，表示质子 C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征 【答案】D 【详解】A．α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子，A错误； B．核聚变反应方程中，表示中子，B错误； C．根据光电效应方程，知最大初动能与照射光的频率是线性关系，不是成正比，C错误； D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，D正确。 故选D。 2．（2026·海南·高考真题）现有、两束单色光，光的频率小于光的频率。用光照某金属表面能发生光电效应。下列说法正确的是（     ） A．若用光照射该金属，则能发生光电效应 B．若用光照射该金属，则该金属的逸出功减小 C．若增大光强度，则该金属的逸出功增大 D．若减弱光强度，则不能发生光电效应 【答案】A 【详解】A．已知，且a光能发生光电效应，说明，因此，b光频率也大于金属极限频率，能发生光电效应，故A正确； B．逸出功是金属的固有属性，与入射光频率无关，用b光照射不会改变金属逸出功，故B错误； C．逸出功与入射光强度无关，增大a光强度不会改变金属逸出功，故C错误； D．光电效应的发生仅由入射光频率决定，与光强无关，只要a光频率大于极限频率，即使减弱光强，依然能发生光电效应，故D错误。 故选A。 3．（2026·重庆·高考真题）科学研究中，通过“角分辨光电子能谱仪”测量光电效应中光电子的动能和出射角，可了解样品的相关特性。若一束频率为的紫外光照射在样品表面产生光电子，某具有最大初动能的光电子，其速度方向与样品表面法线的夹角为，光电子质量为mc，普朗克常量为h，则（     ） A．样品的逸出功为 B．该光电子的德布罗意波长为 C．该光电子的速度沿样品表面法线方向的分量大小为 D．当入射光的频率变为时，光电子的最大初动能变为 【答案】B 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能仅与入射光频率和逸出功有关，和出射方向无关，因此逸出功，故A错误； B．德布罗意波长满足，光电子的动能与动量关系为 联立得，故B正确； C．光电子速度方向与样品表面法线夹角为，因此法线方向速度分量为，结合得 故法线分量大小为，故C错误； D．当入射光频率变为时，新的最大初动能 代入得，故D错误。 故选B。 4．（2026·北京·高考真题）光照射到某半导体上，光子能量超过特定值，会激发半导体内部一些受束缚的电子，使其能够在半导体内部自由运动，从而增强导电能力，这属于光电导效应。可用如图所示电路研究光电导效应。用频率为的单色光分别均匀照射该半导体和逸出功为的金属，，h为普朗克常量。下列说法错误的是（     ） A．金属不发生光电效应，半导体发生光电导效应 B．增大单色光的强度，电流表示数增大 C．对调电源的正负极，通过半导体的电流反向 D．半导体两端电压为0时，电流表示数不为0 【答案】D 【详解】A．光电效应的发生条件是光子能量（金属逸出功），因此金属不会发生光电效应；而光电导效应的发生条件是光子能量，因此光照射到半导体上时，会激发半导体内部受束缚的电子发生光电导效应。故A正确，不符合题意； B．增大单色光强度，意味着单位时间内入射的光子数增多，半导体内部被激发的自由电子数量随之增加，半导体的电阻减小，则电路中电流会增大，所以电流表示数增大。故B正确，不符合题意； C．当对调电源的正负极后，半导体两端的电场方向变成反向，半导体内部自由电子的受力方向也变成反向，则电子的定向移动方向随之反向，因此通过半导体的电流反向，故C正确，不符合题意； D．该光电导效应仅在半导体内部激发自由载流子，不存在逸出半导体的光电子。当半导体两端电压为0时，内部没有外电场驱动自由载流子定向移动，因此电流表示数为0，故D错误，符合题意。 故选D。 5．（2026·河南·高考真题）（多选）不同材料的金属板M、N的逸出功分别为和。用波长为的光照射，M、N均能发生光电效应，出射光电子的最大初动能分别为和；改用波长为的光照射，仅M能发生光电效应，出射光电子的最大初动能为。则（     ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】A．波长为的光照射时，仅M能发生光电效应，说明、 可得 ，故A正确； B． 波长为的光照射时，N也能发生光电效应，说明 结合 可得 化简得，故B错误； C．波长为的光照射时，， 已知 因此，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程， 因为 所以，故D正确。 故选AD。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第53讲 光电效应 波粒二象性（专项训练） 模拟·基础演练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A AD CD C BD C D B ABE 题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 答案 D BC C D D C C C D A 题号 22 23 24 25 26 27 28 答案 B D BC D A C A ⏳题型01 光电效应的理解及规律 1．【答案】B 【详解】A．由光子能量公式，波长越短，光子能量越大。因13.5纳米小于193纳米，极紫外光子的能量更大，故A错误； B．由光子动量公式，波长越短，光子动量越大。因13.5纳米小于193纳米，极紫外光子的动量更大，故B正确； C．真空中电磁波的传播速度均为光速，与波长无关，两种光的传播速度相等，故C错误； D．对同一金属，光电效应方程为，其中逸出功相同。波长越短，光子能量越大，光电子的最大初动能越大，因此极紫外光对应的最大初动能更大，故D错误。 故选B。 2．【答案】A 【详解】本题为双光子光电效应，类比普通光电效应方程，一个电子吸收两个光子，获得的总能量为2倍单个光子能量 根据能量守恒，逸出光电子的最大初动能满足 代入已知条件， 可得 故选A。 3．【答案】AD 【详解】AB．若氢原子所处的能级为，则4→1、3→1、2→1、4→2跃迁产生的光子均可以使该金属发生光电效应，共有4种；若，则3→1、2→1跃迁产生的光子可以使该金属发生光电效应，共有2种，故A正确，B错误； CD．3→1跃迁产生的光子使该金属逸出的光电子动能最大， 可得，故C错误，D正确。 故选AD。 4．【答案】CD 【详解】A．入射光照射大量处于基态的氢原子，发出、、三种不同频率的光，可知基态氢原子跃迁到能级，这样有跃迁到、跃迁到、跃迁到三种不同频率的光，可知入射光的光子能量为，故A错误； B．图2中滑片P向a端移动过程中，Oa部分的电阻变大，K端的电势变高，K端的电势高于A端的电势，电压反向，可知电流表示数变小，故B错误； C．用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置，只有、两种光发生光电效应，可知、两种光为跃迁到、跃迁到发出的光，根据图3可知，根据可知，可知b光的能量为 根据 解得，故C正确； D．图3中的a光照射阴极，光电流达到饱和时，饱和电流为，由 可知每秒射出的电荷量为 所以阴极每秒射出的光电子数大约个，故D正确。 故选CD。 5．【答案】C 【详解】A．光电子的最大初动能仅由入射光的频率决定，与入射光强度无关，增大入射光强度不会改变光电子的最大初动能，A错误； B．逸出功是光敏材料的固有属性，仅由材料本身决定，和入射光无关，B错误； C．根据光电效应方程​，结合遏止电压关系​ 推导得​​，入射光频率升高后，最大初动能增大，遏止电压也会变大，C正确； D．发生光电效应的条件是入射光频率大于光敏材料的极限频率，若改用光的频率低于极限频率，就不会发生光电效应，D错误。 故选C 。 6．【答案】BD 【详解】AB．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，靠近原本电中性的锌板-验电器系统时，发生静电感应。锌板中的自由电子被带正电的玻璃棒吸引，向靠近玻璃棒的一侧移动，因此锌板积累多余电子，带负电，验电器因失去电子带正电，使箔片张开。因此A错误，B正确； CD． 紫外线照射锌板发生光电效应，从锌板表面逸出的粒子是光电子，带负电。因此C错误，D正确。 故选BD。 7．【答案】C 【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误； B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误； C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确； D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。 故选C。 ⏳题型02 对康普顿效应的理解 8．【答案】D 【详解】A．泊松亮斑，说明光具有波动性，选项A错误； B．光波是横波，利用偏振现象，可以用偏振片对光波进行阻隔，声音通常是纵波，故偏振片起不到消音的效果，故B错误； C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，根据 波长越长，条纹间距越大，选项C错误； D．康普顿效应，说明光具有粒子性，选项D正确。 故选D。 9．【答案】B 【详解】A．根据光电效应方程Ekm=hγ-W0知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不成正比，故A错误； B．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，故B正确； C．原子核衰变时电荷数和质量数都守恒，但质量不守恒，故C错误； D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部聚变时释放的核能，故D错误． 故选B。 10．【答案】ABE 【详解】A．根据黑体辐射规律可知，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确； B．根据公式可知用同种频率的光照射不同的金属表面，相同，越大，则金属的逸出功越小，B正确； C．康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长，C错误； D．比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，原子中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D错误； E．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，能量减小，轨道半径减小，根据知，电子的动能增大，由于能量等于电子动能和电势能的总和，则电势能减小，E正确． 故选ABE。 11．【答案】(1)； (2)或 (3) 焦点 或 【详解】（1）电子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 周期 （2）由，可得电子动量 根据动量守恒定律，在方向，散射光子动量 在方向，入射光子动量 联立解得或 （3）[1]电子仅受正点电荷的库仑力作用时，其运动类似于行星绕恒星的运动，轨迹是椭圆，正点电荷位于椭圆的焦点。 [2]若电子绕做半径为的圆周运动，由库仑力提供向心力，有 类比行星运动，根据开普勒第三定律，有 联立可得 [3]由几何关系可知，电子到正电荷的最大距离 电子总能量 又 联立解得 电子到正电荷的最小距离 在极短的时间内，由开普勒第二定律得 解得或 12．【答案】D 【详解】光子能量 光子动量 结合光速关系 可得，即光子能量和动量成正比。已知甲乙光动量比为，因此甲乙光子能量之比也为 设乙光子能量为，甲光子能量为，金属铷逸出功为，根据光电效应方程 可得甲光照射时 乙光照射时 联立解得 故选D。 13．【答案】BC 【详解】A．粒子散射实验的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来方向前进，只有极少数粒子发生大角度散射，故A错误； B．康普顿散射的实验现象是：散射后有部分射线的波长大于入射的波长，故B正确； C．卢瑟福通过粒子散射实验，结合库仑斥力的模型计算，估算出原子核的半径数量级为，故C正确； D．康普顿散射的物理本质是射线的光子与石墨中的外层自由电子发生弹性碰撞，满足动量守恒、能量守恒，直接证明了光的粒子性，并非原子核对射线的库仑力导致运动改变，故D错误。 故选BC。 14．【答案】C 【详解】A．甲图中，电磁打点计时器的工作电压为约的交流电源，电火花计时器的工作电压才为，故A错误； B．乙图中，利用油膜法测量分子直径，计算油膜面积时，需舍去所有不足半格的方格，多于半格的算一个，故B错误； C．丙图中，用紫外线灯照射连接验电器带负电的锌板，发生光电效应，表面的电子吸收光子能量后逸出，验电器指针张角会变小后变大，故C正确； D．由康普顿效应可知，由于散射后的X射线的能量减小，则其频率减小，对应的波长增大，由可知，动量变小，故D错误。 故选C。 ⏳题型03 对波粒二象性的理解 15．【答案】D 【详解】A．根据光电效应方程，金属发生光电效应则需满足光子的能量大于等于逸出功，即，故A错误； B．光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故B错误； C．当光照在金属上，金属恰好发生光电效应现象，则该光的频率即为截止频率，则有 金属的逸出功越大，对应的截止频率越高，故C错误； D．光电效应现象表明光具有粒子性，故D正确。 故选D。 16．【答案】D 【详解】A．普朗克为了解释黑体辐射的规律，于1900年提出了能量子的假设，故A正确； B．由光子能量公式 可知，光子的能量与光的频率有关，光的频率越高，光子的能量越大，故B正确； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于或等于金属的极限频率，与入射光的强度无关。如果入射光的频率较低，即使入射光强度足够大，也不一定能发生光电效应，故C正确； D．光电效应和康普顿效应都证明了光具有粒子性，都不能说明光具有波动性，故D错误。 本题选错误的，故选D。 17．【答案】C 【详解】A．爱因斯坦首先提出了光子说，A项错误； B．爱因斯坦在解释光电效应时提出了光电效应方程，在狭义相对论中提出了质能方程，B项错误； C．玻尔氢原子理论成功解释了氢原子光谱，C项正确； D．电子衍射证明了实物粒子具有波动性，验证了德布罗意物质波假说，D项错误。 故选C。 18．【答案】C 【详解】A．根据光子动量与波长的关系 可得 因此两种光子的波长比 故A错误； B．根据光子能量与动量的关系 可得两种光子的能量比，故B错误； CD．根据光电效应方程 对两个光子分别列方程， 代入 整理可得 故C正确，D错误； 故选C。 19．【答案】C 【详解】氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子的能量等于能级差 对光子能量，动量 联立得 代入和光速计算得 故选C。 20．【答案】D 【详解】A．根据跃迁谱线数公式有 解得 可知氢原子最初处于第4能级，故A错误； B．根据光子能量可知，波长越长对应能级差越小，能级差从小到大的跃迁分别为 、 、 、 、 、，根据可知，对应动量最大，故B错误； C．的能级差满足 即 整理得，故C错误； D．的能级差满足 即 整理得，故D正确。 故选D。 21．【答案】A 【详解】A．衍射是波特有的固有性质，光的衍射现象可以直接反映光的波动性，故A正确； B．黑体辐射的实验规律无法用经典波动理论解释，普朗克通过能量子假说才完成解释，体现的是辐射能量的量子化，不能反映光的波动性，故B错误； C．光电效应需用光子说解释，证明光具有一份一份的能量，反映的是光的粒子性，故C错误； D．康普顿效应证明光子除了能量外还具有动量，光子和实物粒子一样满足动量、能量守恒，反映的是光的粒子性，故D错误。 故选A。 ⏳题型04 德布罗意波长的计算 22．【答案】B 【详解】A．a、b产生的光电子在K处，b的最大初动能比a大，根据 可知a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长，故A错误； B．测遏止电压时，应使K板电势高于A板电势，需将图甲所示的滑动变阻器滑片向左移动，故B正确； C．根据光电效应方程和动能定理可得 因b的遏止电压大于a的遏止电压，可知b的频率大于a的频率。 根据，知可见光b是从更高能级跃迁到n=2能级产生的，故C错误； D．对应于图乙中的M点，a和b的光电流相等，可知单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的等于b光产生的，故D错误。 故选B。 23．【答案】D 【详解】A．法拉第发现电磁感应现象，但电磁感应定律是纽曼、韦伯总结得出，法拉第只得到定性结论，故 A错误； B．德布罗意提出物质波即实物粒子的波粒二象性，爱因斯坦提出电磁波的波粒二象性，故 B错误； C．赫兹发现光电效应现象；爱因斯坦提出光子说，成功解释光电效应。发现光电效应的不是爱因斯坦，故C错误； D．居里夫人首次提出“放射性”的概念，并发现了放射性元素镭和钋，故D正确。 故选D。 24．【答案】BC 【详解】A．中点到电子和正电子的距离均为。两粒子带异号电荷，在中点处正电子产生的电场方向由正电子指向中点，电子产生的电场方向也指向电子，二者方向相同。由点电荷场强公式及叠加原理，中点场强大小为，故A错误； B．电子的德布罗意波长满足 由题给量子化条件 所以，故B正确； C．电子的动能为。由量子化条件得 代入可得，故C正确； D．电子偶素辐射光子的能量等于跃迁前后能级差，即满足 光子波长由能级差决定，有 不同能级间的能量差不能直接用基态能量代替；且高能级相邻跃迁的能量差可趋近于零，波长不由给出，故D错误。 故选BC。 25．【答案】D 【详解】A．由可知，光子的动量为，故A错误； B．由光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能为，故B错误； C．光电子的动量，德布罗意波长为，动能越小波长越大，而是动能最大时的德布罗意波长，即最短的德布罗意波长，故C错误； D．光被锌板完全吸收，由可知每秒钟光传递给锌板的动量为，由动量定理得锌板受到光的平均压力大小，故D正确。 故选D。 26．【答案】A 【详解】A．提出实物粒子具有波动性、给出物质波波长的物理学家是德布罗意；康普顿的贡献是通过康普顿效应验证了光的粒子性，故A错误，符合题意； B．普朗克为解释黑体辐射规律，提出电磁辐射的能量是量子化的，最小能量单元为，被称为能量子，故B正确，不符合题意； C．爱因斯坦引入能量子概念提出光子说，认为光的能量是一份份的光子，成功解释了光电效应规律，揭示了光的粒子性，故C正确，不符合题意； D．玻尔结合卢瑟福核式结构模型与量子理论，提出轨道量子化、定态、跃迁三个基本假设，成功解释了氢原子光谱的稳定性和分立特征，故D正确，不符合题意。 故选A。 27．【答案】C 【详解】A．根据光电效应方程和动能定理可得 因b的遏止电压大于a的遏止电压，可知b的频率大于a的频率，根据 可知可见光b是从更高能级跃迁到n=2能级产生的，故A错误； B．测遏止电压时，应使K板电势高于A板电势，需将图甲所示的滑动变阻器滑片向左移动，故B错误； C．同理可知a、b产生的光电子在K处，b的最大初动能比a较大，根据 可知a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长，故C正确； D．对应于图乙中的M点，a和b的光电流相等，可知单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的等于b光产生的，故D错误。 故选C。 28．【答案】A 【详解】德布罗意波长公式为 为普朗克常量。题目给出四种粒子速度大小相同，因此与粒子质量成反比，粒子的质量最小，德布罗意波长最大。 故选A。 重难·创新演练 1．【答案】C 【详解】根据题意可知，这两个光子的能量分别为， 根据题意可知，金属的逸出功为 则另一个光子照射该金属，逸出的光电子的初动能最大值为 故选C。 2．【答案】 辐射 增大 3 【详解】[1]氢原子从高能级向低能级跃迁时，原子的总能量减小，因此需要向外辐射光子。 [2]氢原子向低能级跃迁时，核外电子的轨道半径减小，根据库仑力提供向心力有 解得电子动能为，随着轨道半径的减小，电子动能增大。 [3]一群处于激发态的氢原子，向下跃迁时最多可辐射出种不同频率的光子。其中，只有直接跃迁到基态（，已知）时辐射的三种光子能量较大，分别为 其余跃迁方式产生的光子能量均小于。要使基态硅原子（能量为）电离，入射光子的能量必须大于或等于。比较可知，上述只有跃迁到基态的3种频率的光子满足条件。 3．【答案】D 【详解】A．光子能量满足公式，光子能量与波长成反比，故A错误； B．光电效应现象说明光具有粒子性，光的干涉、衍射现象才体现光的波动性，故B错误； C．该反应为轻核聚变反应，反应过程存在质量亏损，会释放大量能量，故C错误； D．根据核反应电荷数守恒、质量数守恒，X的质量数为，电荷数为，可知X为中子，故D正确。 故选D。 4．【答案】D 【详解】A．半衰期是原子核的固有属性，与外界温度、压强等环境因素无关，温度升高的半衰期不变，故A错误； B．根据核反应电荷数、质量数守恒，X的电荷数为，质量数为，可知X为电子，该衰变为β衰变；且α射线的实质是高速氦核流，不是电子流，故B错误； C．由光电效应方程得该γ光子能量为 若照射逸出功为的金属，只有满足（即）时才会有光电子逸出，因此不一定逸出，故C错误； D．根据光电效应方程变 形得γ光子频率 故D正确。 故选D。 5．【答案】 0 【详解】[1]根据核反应过程质量数守恒可得 [2]根据光电效应方程可得 根据动能定理可得 所以 6．【答案】B 【详解】A．根据可知，这群氢原子能辐射出6种不同频率的光子，故A错误； B．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最小，光子频率最小，波长最长，故B正确； C．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最大，故C错误； D．由， 可知从能级跃迁到能级，从能级跃迁到能级，辐射出的光子不能使逸出功为2.13eV的金属发生光电效应，故D错误。 故选B。 7．【答案】 1 2 【详解】[1]为测遏止电压，阴极K应与电源的正极相连，阳极A应与电源负极相连，即应将单刀双掷开关S置于位置1； [2]为测量饱和光电流，阴极K应与电源的负极相连，阳极A应与电源正极相连，应将单刀双掷开关S置于位置2； [3]根据题意可得 所以 8．【答案】 负极 【详解】[1]为了测量电子的最大初动能，需要在光电管上加反向电压，使电子在光电管中做减速运动，当电流表的示数为零时，此时光电管两端的电压即为遏止电压，可以根据动能定理计算电子的最大初动能，故电源的左侧应为负极； [2][3]根据光电效应方程可得 因此在图像中，斜率表示普朗克常量，即 纵截距的绝对值即为金属的逸出功，即 9．【答案】C 【详解】A．由题，玻璃半球面上只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，说明光线在P、Q两点恰好发生全反射，由几何知识得到，光线在P、Q两点的临界角为Ca=30°，换成平行光b，光射出的范围变大，则Ca<Cb，由，有na>nb， B．在真空中传播，光的传播速度都为c，故B错误； C．因为na>nb，故λa<λb，根据，知，故C正确； D．因为na>nb，故νa>νb，根据爱因斯坦光电效应方程，可知b光照射某金属表面不一定能发生光电效应，故D错误。 故选C。 10．【答案】 能 c光 【详解】[1]自由电子 所以氢原子能跃迁至能级； [2]由光电效应方程，从跃迁至的能量最小，则遏止电压最小，应是c光。 真题·实战演练 1．【答案】D 【详解】A．α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子，A错误； B．核聚变反应方程中，表示中子，B错误； C．根据光电效应方程，知最大初动能与照射光的频率是线性关系，不是成正比，C错误； D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，D正确。 故选D。 2．【答案】A 【详解】A．已知，且a光能发生光电效应，说明，因此，b光频率也大于金属极限频率，能发生光电效应，故A正确； B．逸出功是金属的固有属性，与入射光频率无关，用b光照射不会改变金属逸出功，故B错误； C．逸出功与入射光强度无关，增大a光强度不会改变金属逸出功，故C错误； D．光电效应的发生仅由入射光频率决定，与光强无关，只要a光频率大于极限频率，即使减弱光强，依然能发生光电效应，故D错误。 故选A。 3．【答案】B 【详解】A．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能仅与入射光频率和逸出功有关，和出射方向无关，因此逸出功，故A错误； B．德布罗意波长满足，光电子的动能与动量关系为 联立得，故B正确； C．光电子速度方向与样品表面法线夹角为，因此法线方向速度分量为，结合得 故法线分量大小为，故C错误； D．当入射光频率变为时，新的最大初动能 代入得，故D错误。 故选B。 4．【答案】D 【详解】A．光电效应的发生条件是光子能量（金属逸出功），因此金属不会发生光电效应；而光电导效应的发生条件是光子能量，因此光照射到半导体上时，会激发半导体内部受束缚的电子发生光电导效应。故A正确，不符合题意； B．增大单色光强度，意味着单位时间内入射的光子数增多，半导体内部被激发的自由电子数量随之增加，半导体的电阻减小，则电路中电流会增大，所以电流表示数增大。故B正确，不符合题意； C．当对调电源的正负极后，半导体两端的电场方向变成反向，半导体内部自由电子的受力方向也变成反向，则电子的定向移动方向随之反向，因此通过半导体的电流反向，故C正确，不符合题意； D．该光电导效应仅在半导体内部激发自由载流子，不存在逸出半导体的光电子。当半导体两端电压为0时，内部没有外电场驱动自由载流子定向移动，因此电流表示数为0，故D错误，符合题意。 故选D。 5．【答案】AD 【详解】A．波长为的光照射时，仅M能发生光电效应，说明、 可得 ，故A正确； B． 波长为的光照射时，N也能发生光电效应，说明 结合 可得 化简得，故B错误； C．波长为的光照射时，， 已知 因此，故C错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程， 因为 所以，故D正确。 故选AD。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第53讲 光电效应 波粒二象性（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 2 巩固·知识解构 2 知识点1 光电效应现象和方程的应用 2 知识点2 光的波粒二象性和物质波 3 知识点3 玻尔理论和能级跃迁 3 模拟·基础演练 4 题型01 光电效应的理解及规律 4 题型02 对康普顿效应的理解 9 题型03 对波粒二象性的理解 14 题型04 德布罗意波长的计算 17 重难·创新演练 22 真题·实战演练 28 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 光电效应 波粒二象性 考情分析 本专题以选择题为主，单选 4 分、多选 6 分，总分 4-6 分，一般不单独设置计算题。命题常结合油膜实验、晶体材料、液体表面现象等真实情境模型。重点考查分子动理论、布朗运动、分子力与分子势能，晶体、非晶体、液晶、液体表面张力的特点辨析；经常和内能、热力学第一定律综合命题。侧重微观模型建构，考查微观想象、概念辨析能力，区分宏观热现象与微观分子运动，中档选择题居多。 复习目标 吃透分子动理论、分子力、分子势能核心概念，熟练掌握油膜法估测分子大小的原理；掌握晶体、非晶体、液晶、表面张力、毛细现象的特点，能够辨析各类固体、液体的宏观特性；分清布朗运动和扩散现象的微观本质；能从图像、生活情境提取热学微观信息；规避布朗运动理解偏差、分子势能变化判断错误、晶体液晶概念混淆等易错点，熟练应对中档情境类选择题。 巩固·知识解构 知识点1 光电效应现象和方程的应用 1.对光电效应的四点提醒 (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)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。 (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 (4)光电子不是光子，而是电子。 2.两条对应关系 (1)光的强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大。 (2)光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大→遏止电压大。 3.定量分析时应抓住三个关系式 (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＝hνc。 ✨得分速记： 区分光电效应中的三组概念 (1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子。光子是因，光电子是果。 (2)光电子的动能与光电子的最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。 知识点2 光的波粒二象性和物质波 1.从数量上看 个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。 2.从频率上看 频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，贯穿本领越强，越不容易看到光的干涉和衍射现象。 3.从传播与作用上看 光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 4.波动性与粒子性的统一 由光子的能量E＝hν、光子的动量表达式p＝也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有描述波动性的物理量——频率ν和波长λ。 知识点3 玻尔理论和能级跃迁 1.定态间的跃迁——满足能级差 (1)从低能级(n)高能级(m)―→吸收能量。 hν＝Em－En (2)从高能级(m)低能级(n)―→放出能量。 hν＝Em－En 2．电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。 激发态→电离态：E吸＞0－En＝|En|。 若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。 ✨得分速记： 1．原子的两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级→低能级，释放能量，发出光子。 (2)受激跃迁：通过光照、撞击或加热等，低能级→高能级，当吸收的能量大于或等于原子所处能级的|En|，原子将发生电离。 (3)原子在两个能级之间发生跃迁时，放出(或吸收)光子的频率是一定的，可由hν＝Em－En求得。若求波长可由公式c＝λν求得。 2．电离 电离态与电离能 电离态：n＝∞，E＝0 基态→电离态：E吸>0－(－13.6 eV)＝13.6 eV。 激发态→电离态：E吸>0－En＝|En|。 若吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能。 3．解答氢原子能级图与原子跃迁问题应注意 (1)能级之间发生跃迁时放出(吸收)光子的频率由hν＝Em－En决定，波长可由公式c＝λν求得。 (2)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n－1。 (3)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法。 ①用数学中的组合知识求解：N＝C＝。 ②利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加。 模拟·基础演练 考查重点：福建高考对光电效应、波粒二象性的考查，立足光电效应方程、光子说，侧重光电效应现象规律、截止频率、遏止电压、饱和光电流的定性分析与简单计算，重视光的波动性与粒子性的辨析。命题常结合光电管装置、I-U 图像，常与能级跃迁、电磁波谱综合。注重微观观念辨析能力，题型以选择题为主，计算难度低，重在建立光子模型，强调从实验图像、情境描述提取信息，完成现象判断、规律对比、定量推演的完整逻辑链条。 ⏳题型01 光电效应的理解及规律 1．（2025·福建厦门·模拟预测）2024年底，哈工大取得了EUV光刻机光源技术的重大突破，可直接利用电能生成等离子体，产生波长13.5 nm的极紫外光，为EUV光刻机的国产化打下了坚实的基础。市面上另一种DUV光刻机使用的光源为深紫外光，波长为或。关于波长为的极紫外光和波长为的深紫外光，则（　　） A．极紫外光的光子的能量比深紫外光的小 B．极紫外光的光子的动量比深紫外光的大 C．在真空中极紫外光的传播速度比深紫外光的大 D．这两种紫外光照射同一金属发生光电效应时，深紫外光对应的光电子最大初动能大 2．（2026·福建·三模）如图所示，用某一频率的单色激光持续照射金属钨表面，发生了双光子光电效应，即一个电子一次吸收两个相同频率的光子后，逸出金属表面成为光电子。已知该激光单个光子能量为2.8 eV，金属钨的逸出功，不考虑电子热运动能量，则逸出光电子的最大初动能为（　　） A．1.1 eV B．2.8 eV C．5.6 eV D．10.1 eV 3．（2026·福建泉州·模拟预测）（多选）我国首颗探日卫星“羲和号”获得太阳多种谱线，研究发现，太阳谱线包含氢原子光谱，氢原子能级如图。现有大量处于同一激发态的氢原子自发向低能级跃迁，用跃迁产生的光照射逸出功为2.29eV的某金属，仅有2种频率的光能使该金属发生光电效应，则以下说法正确的是（     ） A．这些氢原子所处的能级为 B．这些氢原子所处的能级为 C．该金属逸出的光电子最大初动能为 D．该金属逸出的光电子最大初动能为 4．（2026·福建厦门·模拟预测）（多选）图1为氢原子的能级图，入射光照射大量处于基态的氢原子后，能发出、、三种不同频率的光，现用这三种光分别照射图2的光电效应实验装置，发现只有、两种光能得到图3所示的电流与电压的关系曲线。已知电子电荷量，则（     ） A．入射光的光子能量为 B．滑片P向端移动时，电流表示数变大 C．光电管阴极K材料的逸出功为 D．在光照射下，单位时间内到达A极板光电子数最多为个 5．（2026·福建漳州·三模）如图为某品牌光电管的结构示意图。用一束单色光照射阴极上的光敏材料，发生光电效应，则（　　） A．增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定增大 B．增大入射光的强度，光敏材料的逸出功一定增大 C．改用频率更高的单色光照射，遏止电压将变大 D．改用其他频率的单色光照射，一定会发生光电效应 6．（2026·福建三明·二模）（多选）如图甲，一块擦亮的锌板固定在绝缘支座上并与验电器连接。将一根与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近锌板，验电器的箔片会张开。再用紫外线灯对锌板进行照射，现象如图乙所示，则（　　） A．图甲中的锌板带正电 B．图甲中的锌板带负电 C．图乙中从锌板表面逸出的粒子带正电 D．图乙中从锌板表面逸出的粒子带负电 7．（2026·广东深圳·二模）如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（     ） A．图乙现象说明光是一种横波 B．图丙现象说明光具有粒子性 C．DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D．该激光光子能量大于X射线光子能量 ⏳题型02 对康普顿效应的理解 8．（2024·福建福州·模拟预测）物理学作为一门高精密度的实验学科，应用在各个领域，下列说法正确的是（　　） A．泊松亮斑，说明光具有粒子性 B．利用偏振现象，可以用偏振片对声波进行阻隔，起到消音的效果 C．让激光束通过双狭缝，在光屏上出现条纹，波长越长，条纹间距越小 D．康普顿效应，说明光具有粒子性 9．关于近代物理知识，下列说法正确的是 A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B．在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子因而光子动量变小 C．原子核衰变时电荷数和质量都守恒 D．现在地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部裂变时释放的核能 10．（多选）下列说法正确的是（     ） A．黑体是一种理想化模型,其辐射强度与温度有关,当温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小 C．在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,会把一部分动量转移给电子,因此光子散射后波长变短 D．结合能越大,原子中核子结合得越牢固,原子核越稳定 E．由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大、电势能减小 11．（2026·浙江·一模）在康普顿散射实验中，发现某一波长为的光子与静止的自由电子发生碰撞，如图甲所示，碰撞后光子沿与入射方向垂直的方向散射。如图乙所示，整个区域都处于真空中，若在的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。碰撞后的电子以速度（未知，且远小于光速）从点射入匀强磁场中，电子在磁场区域仅受洛伦兹力作用，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为。已知电子电荷量的大小为，质量，普朗克常量为，真空中光速为，电子的动能与动量满足经典力学关系。 (1)求电子做圆周运动的速度大小和周期； (2)若碰撞后电子运动方向与入射光子方向的夹角为，求散射光子的波长； (3)若（1）问中的电子沿着轴正方向射入磁场，当电子与坐标原点距离最远时，立即撤去磁场并同时在坐标原点处固定一正点电荷，电荷量为，其中为（1）问中求得的速度大小。电子仅受正点电荷的库仑力作用时，其运动类似于行星绕恒星的运动，轨迹是椭圆，表示椭圆半长轴，表示周期。已知静电力常量为，电子在距离正电荷处的电势能为（无穷远处的电势为零），电子能量与椭圆半长轴的关系为，忽略电磁辐射及场的改变对电子的能量的影响。 ①正点电荷位于椭圆的________；（选填“焦点”、“中心”） ②用已知量、、、表示________； ③求该电子的最大速度________。（可以用表示） 12．（2026·陕西商洛·一模）金属铷在计时、电池、光学等领域应用广泛，它具有优良的光电效应，当受到极弱的光照就能均匀释放光电子形成光电流。现用光子动量之比为3∶1的甲、乙两种单色光分别照射金属铷，均发生光电效应，且产生的光电子最大初动能分别为4E、E，则金属铷的逸出功为（     ） A．2E B．1.5E C．E D．0.5E 13．（2026·浙江嘉兴·一模）（多选）近代物理有两个经典实验，一个是卢瑟福的粒子散射实验，另一个是康普顿研究石墨对射线的散射实验。关于这两个实验，以下说法正确的是（     ） A．卢瑟福在实验中发现当粒子撞击金箔时有大量α粒子发生大角度散射 B．康普顿在实验中发现在散射的射线中，有大于入射波长的成分 C．由粒子散射实验可估算得原子核的半径数量级是 D．射线散射实验的原理是石墨原子核对射线的库仑力导致运动发生改变 14．（2026·江苏南京·模拟预测）根据你所学的知识，判断下列说法正确的是（     ） A．甲图中，电磁打点计时器的工作电压为220V B．乙图中，利用油膜法测量分子直径，计算油膜面积时，需舍去所有不足一格的方格 C．丙图中，用紫外线灯照射连接验电器带负电的锌板，验电器指针张角会变小后变大 D．研究石墨对X射线的散射时，散射后的X射线波长变长，动量变大 ⏳题型03 对波粒二象性的理解 15．（2026·四川·一模）我国某科研团队发表了一项关于新型紫外光电探测器的研究成果。该探测器的主要工作原理是光电效应：紫外光照射到探测器材料上，材料中的电子吸收光子能量后形成光电流，从而将紫外光信号转换为电信号。下列说法正确的是（     ） A．紫光能使任何金属发生光电效应 B．紫光越强，光电子的最大初动能越大 C．金属的逸出功越大，对应的截止频率越低 D．光电效应现象表明光具有粒子性 16．（2026·贵州·模拟预测）关于量子理论和光电效应，下列说法错误的是（     ） A．普朗克通过用数学公式描述黑体辐射的尝试，于1900年提出了能量子的假设 B．光子的能量与光的频率有关，光的频率越高，光子的能量越大 C．当入射光的强度足够大，不一定能发生光电效应 D．光电效应、康普顿效应都能说明光具有波粒二象性 17．（2025·辽宁·模拟预测）下列说法正确的是（　　） A．普朗克首先提出了光子说 B．爱因斯坦在解释光电效应时提出了质能方程 C．玻尔氢原子理论成功解释了氢原子光谱 D．光子的波粒二象性证明了德布罗意物质波假说 18．（2026·吉林长春·三模）两种光子的动量之比为，它们都能使金属A发生光电效应，且其逸出光电子的最大初动能分别为、。则（　　） A．两种光子的波长之比为 B．两种光子的能量之比为 C．A金属的逸出功为 D．A金属的逸出功为 19．（2026·陕西宝鸡·模拟预测）中国科学院上海天文台成功研制出被动型星载氢原子钟，其基本工作原理是利用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时辐射出的电磁波频率作为计时标准。已知氢原子的能级图如图所示，光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s，元电荷e=1.60×10-19C，则该电磁波“光子”的动量大小为（　　） A．3.4×10-8kg·m/s B．4.03×10-8kg·m/s C．5.44×10-27kg·m/s D．6.375×10-27kg·m/s 20．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）大量处于某一激发态的氢原子向基态跃迁时，能够产生6种不同频率的光，波长分别为、、、、、，且，已知氢原子基态的能量为，第能级的能量（其中，，，…），则下列说法正确的是（　　） A．这些氢原子最初处于第3能级 B．波长为的光子动量最小 C． D． 21．（2026·安徽阜阳·模拟预测）2026年除夕之夜的央视春晚，合肥分会场潘建伟院士向全球观众讲述量子科技的中国突破，并发出“量子的未来，就在我们手中”的铿锵誓言。潘建伟院士团队的反冲光子干涉实验证明了波粒二象性在量子界是跷跷板，一端翘起，另一端必然下沉，波动性和粒子性不会同时显现。下列能反映光的波动性的是（　　） A．光的衍射现象 B．黑体辐射现象 C．光电效应 D．康普顿效应 ⏳题型04 德布罗意波长的计算 22．（2026·四川遂宁·一模）如图甲所示，氢原子由较高能级向n=2能级跃迁时，发出的两种可见光a、b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P，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长 B．测遏止电压时需将图甲所示的滑片P向左移动 C．相比可见光b，可见光a是从更高能级跃迁到n=2能级产生的 D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的多于b光产生的 23．（2026·浙江·一模）下列物理学史正确的有（     ） A．物理学家法拉第发现电磁感应现象，并首次得出电磁感应定律 B．物理学家德布罗意提出物质波的假设，并首次指出电磁波具有波粒二象性 C．爱因斯坦发现了光电效应现象，并首次提出“光子”说，成功解释了光电效应 D．居里夫人首次提出“放射性”的概念，并发现了放射性元素镭和钋 24．（2026·浙江·一模）（多选）如图所示，电子和正电子以相同速率绕二者连线中点做匀速圆周运动，形成亚稳定束缚态，称为电子偶素。电子偶素属于奇特原子的一种，它没有原子核，性质类似氢原子但更轻，可用玻尔理论解释其特征谱线。已知电子质量、速率和电子间距满足量子化条件（n=1、2、3、…，h是普朗克常量），元电荷为，电子偶素基态能量为，则（     ） A．电子和正电子连线中点的电场强度 B．对应轨道中电子的物质波波长 C．对应轨道中正电子的动能 D．处于激发态的电子偶素向外辐射光子的最大波长 25．（2026·浙江·一模）如图所示，一束波长为、功率为的光垂直射向锌板，锌板表面有电子逸出。已知电子质量为、电量为，光速为，普朗克常量为，锌的逸出功为。假设锌板完全吸收所有照射到它上面的能量。下列说法正确的是（     ） A．光子的动量为 B．逸出电子的最大动能 C．逸出电子的德布罗意波长最大为 D．锌板受到光的平均压力大小 26．（2026·湖南衡阳·一模）量子力学的建立，是具有划时代意义的。这意味着微观领域物理世界的大门被打开，物理学迈入了一个全新的领域，当下基于量子论的技术更是不胜枚举。下列关于量子力学创立初期的理论基础说法错误的是（　　） A．康普顿类比光的波粒二象性，提出实物粒子具有波动性，波长 B．普朗克提出电磁辐射的能量是不连续的，最小能量单元为 C．爱因斯坦引入普朗克的量子理论成功解释了光电效应，并提出光的能量是量子化的，揭示了光的粒子性 D．玻尔结合卢瑟福核式结构与量子观念，提出轨道量子化、定态、跃迁三个假设，成功解释了氢原子光谱稳定性与分立特征 27．（2026·云南·模拟预测）如图甲所示，氢原子由较高能级向n=2能级跃迁时，发出的两种可见光a、b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P，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．相比可见光b，可见光a是从更高能级跃迁到n=2能级产生的 B．测遏止电压时需将图甲所示的滑片P向右移动 C．a、b产生的光电子在K处最小德布罗意波长λca＞λcb D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，a光产生的多于b光产生的 28．（2026·贵州黔南·一模）若下列四种粒子的速度大小均相同且不为零，则它们的德布罗意波长最大的是（　　） A．氕核（） B．氘核（） C．氚核（） D．氦原子核（） 重难·创新演练 设题创新：命题反套路，弱化固定课本光电效应装置，多结合新型光电探测器、光敏器件、不同光源对比情境出题。常把多色光入射、改变光照条件、不同金属极板作为载体，考查光电效应规律本质，避免死记饱和光电流结论。会设置图像对比情景，要求自主从 I-U 图提取遏止电压、截止频率信息。常与能级跃迁、德布罗意波交叉融合，把光子能量作为微观问题分析纽带。部分题目设置对比辨析条件，不直接点明条件变化，需要自主判断遏止电压、饱和光电流如何变化。注重考查波粒二象思想迁移，以新型光电器件考查光子原理，规避刷题套路，侧重科学思维与建模能力，区分死记结论与理解本质的考生。 1．（2026·河南驻马店·三模）如图所示为氢原子的能级图，某个氢原子处在能级向低能级跃迁，共辐射两个不同频率的光子，让这两种频率的光子照射同一金属，均能发生光电效应，其中一种频率的光子照射该金属时刚好能发生光电效应，则另一种频率的光子照射该金属，能逸出光电子的初动能最大值为（     ） A． B． C． D． 2．（2026·福建泉州·三模）光伏发电的原理是光子照到太阳能光伏板上，把电子“打”出来，形成电子-空穴对，最终形成电流。当太阳光照射光伏板时，光子被光伏板上的硅材料吸收，硅原子获得能量并跃迁。如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在向低能级跃迁的过程中要__________（填“辐射”或“吸收”）光子，氢原子核外电子动能__________（填“增大”或“减小”），这群氢原子能辐射出不同频率的光，其中有__________种频率的光照射到硅原子上能使基态硅原子电离（基态硅原子能量）。 3．（2026·福建莆田·模拟预测）近年来我国在“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星等科研领域取得丰硕成果。下列说法正确的是（　　） A．光子能量与波长成正比 B．光电效应现象说明光具有波动性 C．，该核反应吸收能量 D．，该核反应中的X为中子 4．（2026·天津·一模）2026年武威钍基熔盐核电项目取得新的进展。已知核发生衰变的核反应式为，衰变过程中伴随有射线射出。该射线照射到逸出功为的金属表面，逸出的光电子最大初动能为，普朗克常量为h。则（    ） A．温度升高，核半衰期减小 B．该衰变是衰变，射线的实质是高速电子流 C．若该射线照射到逸出功为的金属表面，也一定有光电子逸出 D．该衰变过程中产生光子的频率为 5．（2026·福建龙岩·二模）2025年8月26日，我国江门中微子实验（JUNO）大科学装置正式启动运行。中微子被液体“俘获”时会产生闪烁光，被光电管捕捉并转换为电信号。“俘获”过程存在核反应：，则中微子的质量数______。如图所示，将闪烁光照射光电管阴极，加在、之间的电压增大为时，电流计示数恰好减小为零，已知普朗克常量为，电子电荷量为，阴极材料的逸出功为。则闪烁光频率________。 6．（2026·福建福州·二模）北斗二期导航系统的“心脏”是星载氢原子钟。它利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波控制校准石英钟。图为氢原子能级结构示意图，现有一群处于激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，则（　　） A．这群氢原子能辐射出三种不同频率的光子 B．从能级跃迁到能级，辐射出的光子波长最长 C．从能级跃迁到能级，辐射出的光子能量最大 D．辐射出的所有光子均能使逸出功为2.13eV的金属发生光电效应 7．（2025·福建·模拟预测）科学家发现某恒星发出某一固定频率的光。如图所示，将这种频率的光通过窗口C入射到抽成真空的容器内的金属板K上，已知电子电荷量为e，为测遏止电压，应将单刀双掷开关S置于位置______（“1”或“2”）；为测量饱和光电流，应将单刀双掷开关S置于位置______（“1”或“2”），此时移动滑动变阻器的滑片，当光电流达到最大值时电流表的示数为Im，可估算单位时间内到达A板的电子数约为______。 8．（2025·福建福州·模拟预测）利用如图甲所示的实验装置探究光电效应规律，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，为测量电子的最大初动能，电源左侧应是________（填“正极”或“负极”），普朗克常量h= _________，该金属的逸出功W0=__________。 9．（2025·福建福州·模拟预测）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，则（　　） A．玻璃对a的折射率比对b的折射率小 B．在真空中传播，b光的传播速度较大 C．分别通过同一双缝干涉装置，b光的相邻亮条纹间距大 D．若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能 10．（2025·福建·模拟预测）甲图，一群处于能级的氢原子受到动能为的自由电子碰撞________（填“能”或“不能”）跃迁至能级；从跃迁至能级释放出的谱线称为“巴尔末系”，现从、、三个能级跃迁至能级产生的光子照射至乙图的光电管，形成的图线如丙图所示，则从跃迁至所形成的图线为丙图中的________（填“a光”、“b光”或“c光”）。 真题·实战演练 高频考点：高频考点集中在光电效应方程Ek=hV-W0，重点是截止频率、逸出功、遏止电压的关系。光电效应的四个规律、I-U 图像解读是选择题高频；光子能量、德布罗意波长、光的波粒二象性辨析考查频次较高。常结合电磁波谱，比较不同频率光子的能量大小。易错点集中在混淆饱和光电流与入射光频率的关系、误判遏止电压的影响因素、分不清波动性和粒子性对应的现象，是试卷主要失分点。 1．（2012·福建·高考真题）关于近代物理，下列说法正确的是（   ） A．α射线是高速运动的氦原子 B．核聚变反应方程，表示质子 C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征 2．（2026·海南·高考真题）现有、两束单色光，光的频率小于光的频率。用光照某金属表面能发生光电效应。下列说法正确的是（     ） A．若用光照射该金属，则能发生光电效应 B．若用光照射该金属，则该金属的逸出功减小 C．若增大光强度，则该金属的逸出功增大 D．若减弱光强度，则不能发生光电效应 3．（2026·重庆·高考真题）科学研究中，通过“角分辨光电子能谱仪”测量光电效应中光电子的动能和出射角，可了解样品的相关特性。若一束频率为的紫外光照射在样品表面产生光电子，某具有最大初动能的光电子，其速度方向与样品表面法线的夹角为，光电子质量为mc，普朗克常量为h，则（     ） A．样品的逸出功为 B．该光电子的德布罗意波长为 C．该光电子的速度沿样品表面法线方向的分量大小为 D．当入射光的频率变为时，光电子的最大初动能变为 4．（2026·北京·高考真题）光照射到某半导体上，光子能量超过特定值，会激发半导体内部一些受束缚的电子，使其能够在半导体内部自由运动，从而增强导电能力，这属于光电导效应。可用如图所示电路研究光电导效应。用频率为的单色光分别均匀照射该半导体和逸出功为的金属，，h为普朗克常量。下列说法错误的是（     ） A．金属不发生光电效应，半导体发生光电导效应 B．增大单色光的强度，电流表示数增大 C．对调电源的正负极，通过半导体的电流反向 D．半导体两端电压为0时，电流表示数不为0 5．（2026·河南·高考真题）（多选）不同材料的金属板M、N的逸出功分别为和。用波长为的光照射，M、N均能发生光电效应，出射光电子的最大初动能分别为和；改用波长为的光照射，仅M能发生光电效应，出射光电子的最大初动能为。则（     ） A． B． C． D． 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $