第44讲 光电效应（专项训练）（四川专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

第44讲 光电效应（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 黑体辐射　能量子 2 知识点2 光电效应 3 知识点3 光电效应中常见的三类图像 3 模拟·基础演练 5 题型01 光电流及其影响因素 5 题型02 光电效应的瞬时性 8 题型03 光电效应的极限频率 12 题型04 光电子的最大初动能 18 题型05 遏止电压的本质及其决定因素 18 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 黑体辐射与能量子（普朗克量子化、光子说） —— —— —— 光电效应规律与爱因斯坦光电效应方程（截止频率、最大初动能、瞬时性） —— —— —— 光电效应的图像问题（Ek-ν图像、Uc-ν图像、I-U图像） —— —— —— 考情分析 题型与考向： 本讲是近代物理的入口，高考几乎只用选择题考查，落点稳定而集中：①黑体辐射的实验规律与能量量子化，理解普朗克“能量子”ε=hν及“吸收或辐射能量只能是最小能量值的整数倍”这一量子化思想；②光电效应的四条规律——存在截止频率、最大初动能随入射光频率增大而增大且与光强无关、光电效应具有瞬时性、饱和光电流随光强增大而增大；③爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0与遏止电压关系eUc=Ek的综合计算，求逸出功、截止频率、普朗克常量；④三类图像：Ek-ν图（斜率h、纵轴截距-W0、横轴截距νc）、Uc-ν图（斜率h/e）、I-U图（遏止电压由频率决定、饱和电流由光强决定），是选择题最主要的设问方式。需要说明的是，本模块在四川卷、全国甲卷中每年稳定只考1道选择题，且近年多与相邻考点轮换：2025年四川卷第2题落在德布罗意波的衍射（物质波），2024年全国甲卷第14题落在核反应方程，光电效应在2024年、2025年均未单独设题。因此本讲复习不能“看三年有没有考”，而应按“每年1道选择题、四个考点轮转”的规律准备，2027年四川卷以4分选择题考查光电效应方程或Uc-ν图像的可能性很大。 情境与立意：常以紫外线照射锌板、光电管与光电倍增管、光电传感器、天文测光、太阳能电池等实验与科技情境为载体，并多以图像形式给出实验数据，考查建立光子模型、用能量守恒分析光子与电子的相互作用、从图像中提取斜率与截距物理意义的能力，体现能量观念与科学推理素养。 复习目标 知识掌握：知道黑体与黑体辐射的实验规律，理解能量量子化与能量子ε=hν；掌握光电效应的四条规律，理解逸出功、截止频率、遏止电压的物理意义及与光电效应方程的关系；会分析Ek-ν、Uc-ν、I-U三类图像。 能力提升：①能由Ek-ν图像的斜率与截距求普朗克常量、逸出功与截止频率，由Uc-ν图像求h/e；②能严格区分“光强”与“光子能量”，判断改变光强、频率时饱和电流、最大初动能、遏止电压如何变化；③能用光电效应方程完成“光子—电子”能量转化的计算，并为能级跃迁中的光子能量问题打好基础；④能识破“光照时间越长初动能越大”“光强越大遏止电压越大”等典型错误表述。 巩固·知识解构 知识点1 黑体辐射　能量子 1.热辐射 (1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同。 2.黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 (2)黑体辐射的实验规律 ①黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 ②随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图。 3.能量量子化 (1)能量子：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小：ε=hν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h被称为普朗克常量。h=6.626 070 15×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。 4.光子 (1)光子及光子能量：爱因斯坦认为，光本身是由一个个不可分割的能量子组成，频率为ν的光的能量子ε=hν，称为光子。 (2)光子的动量：①康普顿认为，光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关。三者关系为p=。 ②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，光子动量可能会变小，波长λ变大。 知识点2 光电效应 1.光电效应及其规律 (1)光电效应现象 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称为光电效应，这种电子常称为光电子。 (2)光电效应规律 ①每种金属都有一个截止频率νc，也称作极限频率，入射光的频率必须大于或等于这个截止频率才能产生光电效应。 ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 ③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。 ④当入射光的频率大于或等于截止频率时，在光的颜色不变的情况下，入射光越强，逸出的光电子数越多，饱和电流越大，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成正比。 2.爱因斯坦光电效应方程 表达式：hν=Ek+W0或Ek=hν-W0。 (1)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最大初动能。 (2)逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的最小值叫作这种金属的逸出功，逸出功W0与金属的截止频率的关系为W0=hνc。 (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。Ek=me，可以利用光电管实验的方法测得，最大初动能与遏止电压Uc的关系为Ek=eUc。 知识点3 光电效应中常见的三类图像 1.Ek-ν图像 (1)写出最大初动能Ek与入射光频率ν的关系式：Ek=hν-W0=h(ν-νc)。 (2)由图像获得的信息： ①图线与ν轴交点的横坐标：截止频率νc。 ②图线与Ek轴交点坐标的绝对值：逸出功W0。 ③图线的斜率：普朗克常量h。 2.Uc-ν图像(此时两极之间接反向电压) (1)写出遏止电压Uc与入射光频率ν的关系式Uc=(ν-νc)。 (2)由图像获得的信息： ①图线与横轴交点的坐标：截止频率νc。 ②图线的斜率k=。 3.光电流I与电压的关系(用同一光电管做实验) (1)甲、乙两种色光比较：两种色光对应的光电子最大初动能Ek甲=Ek乙，两色光频率ν甲=ν乙，两种色光对应的截止频率νc甲=νc乙，两种色光强度关系为甲光较强。 (2)丙、丁两种色光的比较：两种色光对应的光电子最大初动能Ek丙<Ek丁，两色光频率ν丙<ν丁；两种色光对应的截止频率νc丙=νc丁。 模拟·基础演练 考查重点：黑体辐射与能量子、光电效应规律、爱因斯坦光电效应方程、光电效应中的三类图像…… ⏳题型01 光电流及其影响因素 1．（2026·河北邢台·二模）图甲所示为光电效应演示器，利用该演示器可以探究入射光强度、频率和光照时长对光电流的影响，入射光强度可以通过改变光罩上出射孔的数目或大小来改变，入射光的频率可以通过更换滤光片来改变。加正向电压时原理图如图乙所示，在始终发生光电效应的前提下，下列说法正确的是（　　） A．仅增大出射孔大小，电流计示数可能不变 B．仅减少出射孔数目，电流计示数一定减小 C．仅将红色滤光片换为蓝色，遏止电压一定减小 D．仅右移滑动变阻器的滑片，电流计示数一定增大 【答案】B 【详解】A．增大出射孔大小，入射光子数变多，打出的光电子个数变多，且该电源是正向电压，饱和光电流增大，即使未达到饱和，正向电压也会让已经从金属表面逸出的电子经可能飞向阳极A；A错误 B. 减少出射孔数目，入射光子数减少，打出的光电子个数变少，该电源是正向电压，饱和光电流减小，即使未达到饱和，正向电压也会让已经从金属表面逸出的电子经可能飞向阳极A，光电子已经减少的情况下，电流计示数减小；B正确 C．仅将红色滤光片换为蓝色，入射光频率变大，根据 可得遏止电压一定增大，故C错误； D．仅右移滑动变阻器的滑片，正向电压增大，若此时光电流已达饱和，电压增大电流也不会再增大，电流计示数不一定增大，故D错误。 故选B。 2．（2026·四川凉山·二模）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。 3．（24-25高二下·湖南·阶段检测）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。 4．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）（多选）如图1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，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．P的光照强度比R的光照强度弱 B．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 C．P、Q产生的光电子在K处的最大动能，P小于Q D．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 【答案】CD 【详解】A．PR两种光的遏止电压相同，所以频率相同，在光频率相同的前提下，饱和光电流的大小由光照强度决定，饱和光电流越大代表光照强度越强。从图中可见P的饱和光电流远大于R，说明P的光照强度比R强，故A错误； B．根据公式，所以频率越高的光波长越短，Q的遏止电压比R大，则频率高于R，因此Q的波长比R短。单缝衍射的中央亮纹宽度随波长增大而变宽，所以Q的中央亮纹比R窄，B错误； C．根据光电效应方程，光电子的最大初动能仅和入射光频率有关，P的遏止电压小于Q，说明Q的频率大于P，因此产生的光电子最大初动能P小于Q，C正确； D．氢原子向第一激发态(n=2)跃迁发光时，光子能量 光子能量越高(频率越高)，对应的初始能级m就越高。三束光里Q的频率最高，因此Q对应的能级最高，D正确。 故选CD。 5．（26-27高三上·浙江·期中）探究光电效应规律的电路如图甲所示，用两种频率分别为v1、v2的光照射光电管的阴极K，测得光电流随电压变化的图像分别如图乙中的a（频率为v₁的光照射时）、b（频率为v2的光照射时）所示，图中，，阴极K金属的逸出功为2.29eV。已知普朗克常量，则（　　） A． B．频率为v₁的光的波长为 C．频率为v₂的光子的动量为 D．两图像的交点表示在该电压下两种频率的光在单位时间内打出的光电子一样多 【答案】A 【详解】A．由光电效应方程得光电子最大初动能 光电子从阴极到对阴极有 联立解得 代入数据得，故A正确； B．频率为的光有 代入数据得，故B错误； C．频率为的光子的动量，故C错误； D．光电流的大小相等是在单位时间内打出的光电子到达阳极的数目相等，并不是在单位时间内从阴极打出的光电子数相等，仅代表单位时间内到达阳极的光电子数相等，故D错误。 故选A。 ⏳题型02 光电效应的瞬时性 6．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理如图乙。打开扫描探头，发光二极管发出蓝光。将探头对准条形码移动，蓝光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则下列说法正确的是（　　） A．扫描探头在条形码上移动的速度变快，光电管仍然可以发生光电效应 B．若仅将发光二极管换为红光，仍能发生光电效应 C．若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能也会增大 D．若仅将发光二极管发出的光的频率减小，照射时间只要足够长，就能正常识别条形码 【答案】A 【详解】A．光电效应的发生几乎是瞬时的，即使扫描探头在条形码上移动的速度变快，光电管仍然可以正常发生光电效应，故A正确； B．发光二极管发出蓝光，光电管发生光电效应，说明蓝光的频率大于光电管材料的极限频率，若仅将发光二极管换为红光，由于蓝光的频率大于红光的频率，则不一定能发生光电效应，故B错误； C．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关。若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能不变，故C错误； D．若将发光二极管发出的光的频率减小，一旦减小后的频率低于该光电管材料的极限频率，无论照射时间多长，都无法发生光电效应，从而不能正常识别条形码，故D错误。 故选A。 7．（2026·安徽合肥·模拟预测）两位六中同学尝试利用光电效应原理设计一款图像传感器，其设想是把外界的光线照射到传感器内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别处理后，最终形成清晰的数字照片。若两位同学尝试用外界单色光照射传感器，则下列有关设想正确的是（     ） A．若内置芯片无法接收到红光信号，其一定无法接收到紫光信号 B．仅延长外界光照时间，从阴极发出的光电子最大初动能不变 C．若减弱外界光照强度，阴极发射光电子的时间将延迟 D．若减弱外界光照强度，则图像传感器一定无法工作 【答案】B 【详解】A．红光的频率低于紫光，若芯片无法接收到红光信号，说明红光没有产生光电效应，即红光的频率低于极限频率，但紫光频率更高，可能高于极限频率，有可能产生光电效应并被接收，故A错误； B．根据 光电子的最大初动能只和入射光的频率以及金属的逸出功有关，和光照时间无关，所以仅延长光照时间，最大初动能不变，故B正确； C．光电效应的发生具有瞬时性，和光照强度无关，减弱光照强度不会延迟光电子的发射时间，只是单位时间内发射的光电子数减少，故C错误； D．减弱光照强度，只要入射光频率大于截止频率，仍然能发生光电效应，只是单位时间逸出的光电子数减少，光电流减弱，传感器并非一定无法工作，故D错误。 故选B。 8．（2026·广东惠州·一模）某科研团队尝试利用光电效应原理设计一款点读笔，其设想是让笔头内置光源发出红外线，经书本反射后，照射到其内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别后，从存储中调取对应音频文件进行语音播放。下列有关设想正确的是（    ） A．仅减弱红外线强度，则光电流强度不变 B．仅增强红外线强度，点读笔的反应将更加迅速 C．仅延长红外线照射时间，则从阴极发出的光电子最大初动能不变 D．若更换内置光源，使其发出绿光，则该点读笔一定无法正常工作 【答案】C 【详解】A．光电流强度与入射光强度正相关，减弱红外线强度时，单位时间入射的光子数减少，单位时间逸出的光电子数减少，光电流强度减小，故A错误； B．光电效应具有瞬时性，只要入射光频率满足发生光电效应的条件，响应时间始终为量级，与入射光强度无关，增强红外线强度不会加快反应速度，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能仅由入射光频率和阴极材料的逸出功决定，与照射时间无关，因此延长红外线照射时间，光电子最大初动能不变，故C正确； D．绿光频率高于红外线频率，本题中红外线已能使光电管发生光电效应，说明红外线频率大于阴极的极限频率，频率更高的绿光一定也能发生光电效应，点读笔可以正常工作，故D错误。 故选C。 9．（2024·河南濮阳·一模）如图所示为一研究光电效应的电路图，用一定频率的光照射阴极K，电流表有示数，则下列判断正确的是（    ） A．将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数一定会越来越大 B．将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电流表的示数一定为零 C．将照射光强度减弱，光电子从阴极K逸出的最大初动能不变 D．将照射光强度减弱，光电子从阴极K逸出需要的时间变长 【答案】C 【详解】A．将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表示数不断增大，电流表的示数可能先增大，然后如果电流表示数达到饱和电流大小后就保持不变，故A错误； B．由于能发生光电效应，因此滑动变阻器的滑片移到最左端时，电压表示数为零、但是仍有光电子能到达A极，即电流表的示数不为零，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子从阴极逸出的最大初动能与光照频率有关，跟照射光强度无关，因此光电子从阴极逸出的最大初动能不变，故C正确； D．当频率超过截止频率时，无论入射光怎样微弱，照到金属时会立即产生光电流，光电效应具有瞬时性，故D错误。 故选C。 10．（24-25高三下·河南·阶段检测）下图为研究光电效应的实验装置图，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，若只减弱光的强度，而保持频率不变，下列说法正确的是（　　） A．有可能不发生光电效应 B．逸出的光电子的最大初动能将不变 C．饱和光电流将不变 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】B 【详解】AB．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，频率保持不变，仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程 知光电子的最大初动能不变，故A错误，B正确； C．光照强度影响光子数目，入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小，故C错误； 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，即从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间不变，故D错误。 故选B。 ⏳题型03 光电效应的极限频率 11．（26-27高三上·云南昆明·阶段检测）某类太阳能电池可通过光电效应直接把光能转化成电能。工作时，太阳能电池材料中的电子能被红光光子激发，激发后的电子向电池负极持续移动，形成光电流。下列关于该类太阳能电池的描述正确的是（     ） A．全波段的太阳光均可使该电池正常工作 B．该电池不可在光强太弱的多云白天工作 C．其余条件均相同，海拔越高，太阳能电池的光电流越大 D．用蓝光照射时的光电流一定大于用红光照射时的光电流 【答案】C 【详解】A．发生光电效应要求入射光子的能量不小于材料的逸出功，即，只有频率达到极限频率的光才能使电池工作，并非全波段太阳光都满足，故A错误； B．入射光频率满足要求时，光强减弱只会使单位时间内产生的光电子数减少、光电流减小，仍可产生光电流，因此光强太弱的多云白天不等于不能工作，故B错误； C．其他条件相同时，海拔越高，大气层对太阳光的吸收和散射越弱，到达电池表面的光强越大，单位时间内产生并被收集的光电子数越多，光电流越大，故C正确； D．蓝光的频率高于红光，说明单个蓝光光子的能量较大，但光电流主要由单位时间内入射并被收集的光电子数决定；题目没有给出两种光的光强等条件，不能推出蓝光照射时光电流一定更大，故D错误。 故选C。 12．（26-27高三上·天津北辰·阶段检测）1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖，下列关于光电效应的说法正确的是（     ） A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应 B．电子脱离某种金属所做的功叫这种金属的逸出功，其与入射光的频率和强度有关 C．发生光电效应时，若入射光频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内射出的光电子数将减少 D．用不同频率的光照射同种金属，发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能都相同 【答案】C 【详解】A．光电效应发生的条件是入射光频率大于金属极限频率，由可知，对应入射光波长需小于金属极限波长，故A错误； B．逸出功是电子脱离金属所需做功的最小值，属于金属的固有属性，仅由金属本身性质决定，与入射光的频率、强度均无关，故B错误； C．入射光频率不变时，单个光子能量不变，减弱入射光强度意味着单位时间内入射的光子数减少，满足光电效应条件时，单位时间内逸出的光电子数减少，故C正确； D．根据爱因斯坦光电效应方程，同种金属逸出功相同，入射光频率不同时，光电子的最大初动能不同，故D错误。 故选C。 13．（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。 14．（26-27高三上·云南昭通·阶段检测）用一束蓝光照射某金属时不能发生光电效应，则（     ） A．改用紫光照射该金属可能发生光电效应 B．改用红光照射该金属可能发生光电效应 C．改用强度更大的蓝光照射该金属一定能发生光电效应 D．光电效应现象说明光具有波动性 【答案】A 【详解】A．紫光频率大于蓝光的频率，所以改用紫光照射该金属可能发生光电效应，A正确； B．红光频率小于蓝光的频率，所以改用红光照射该金属一定不能发生光电效应，B错误； C．用一束蓝光照射某金属时不能发生光电效应，可知蓝光的频率小于该金属的极限频率，能否发生光电效应与入射光的强度无关，C错误； D．光电效应现象说明光具有粒子性，D错误； 故选A。 15．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）如图是光电管及附属电路，滑动变阻器的滑片处在中央附近，在用某一强度的紫外线照射时电流表有一定示数。则以下正确的是（     ） A．只改用强度更大的紫外线照射，电流表示数变大 B．只将电源的正负极颠倒，电流表的示数变小 C．只将滑片向右滑动，电流表示数变大 D．只改用紫光照射，电流表一定没有示数 【答案】A 【详解】A．光电流的大小与入射光的强度有关，在发生光电效应的前提下，入射光强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，光电流越大。改用强度更大的紫外线照射，光电子数增多，电流表示数变大，故A正确； B．由图可知，电源左端为负极，右端为正极，此时阳极接低电势，阴极接高电势，光电管两端加的是反向电压。若只将电源正负极颠倒，则变为正向电压，光电子在电场中加速，电流表示数会变大，故B错误； C．只将滑片向右滑动，滑片电势升高（接近电源正极），而阳极接电源负极电势不变，导致反向电压增大，电场对光电子的阻碍作用增强，能到达阳极的光电子数减少，电流表示数变小，故C错误； D．紫外线的频率大于紫光的频率。用紫外线照射能发生光电效应，说明紫外线频率大于金属的极限频率。改用紫光照射，虽然频率减小，但紫光频率仍可能大于金属的极限频率，因此电流表可能有示数，故D错误。 故选A。 ⏳题型04 光电子的最大初动能 16．（2026·江苏南京·模拟预测）小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了三条光电流随光电管两端电压变化关系的曲线，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．甲光的频率最大 B．用乙光照射时，逸出功最大 C．用乙光照射时，光电子的最大初动能最大 D．丙光的光子动量比甲光的光子动量小 【答案】C 【详解】AC．根据，因乙光的截止电压较大，可知乙光的频率最大，用乙光照射时，光电子的最大初动能最大，A错误，C正确； B．金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，B错误； D．由图可知，甲光和丙光的截止电压相同，则频率相同，根据可知，丙光的光子动量与甲光的光子动量相等，D错误。 故选C。 17．（26-27高三上·天津河东·阶段检测）如图所示，光电管接入电路，用紫外线照射光电管阴极时发生了光电效应，回路中形成电流。下列说法正确的是（    ） A．电流方向为a→R→b B．增大电源电压，电流不一定增大 C．光照时间越长，光电子的最大初动能越大 D．入射光光强增大，光电子的最大初动能增大 【答案】B 【详解】A．电流方向规定为正电荷定向移动的方向，本题中电流方向应为b→R→a，故A错误； B．若没有达到饱和光电流，增加电压，电流会随之增加；若已经达到饱和光电流，电压增加电流不会发生变化，故B正确； CD．发生光电效应时光电子的最大初动能，即由入射光子能量和逸出功决定，与光照时间无关，与入射光强度无关，故C、D错误； 故选B。 18．（26-27高三上·福建三明·阶段检测）如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路中的阴极K，只能得到3条光电流随电压变化的关系曲线，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图中M点的数值为−4.45 B．a光照射光电管产生的光电子最大初动能一定比c光小 C．滑动变阻器滑片滑到最左端时，电流表示数一定为0 D．c光为氢原子从第4能级跃迁到第1能级发出的光子 【答案】A 【详解】ABD．由能级跃迁释放光子能量 光电效应中光电子最大初动能 电子在电场中运动时最大初动能与遏止电压关系 结合图甲、丙知，光遏止电压最大，对应， 光遏止电压最小对应， 光对应， 分析光，代入数据解得逸出功 将光对应数据代入得，故A正确B、D错误； C．滑动变阻器滑片滑到最左端时，K、A间电压为零，但光电子有动能，仍然有光电子能够到达A，电流表仍有示数，故C错误； 故选A。 19．（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。 20．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）智能手机带有感光功能，可以自动调整屏幕亮度，其光线传感器的工作原理是光电效应。在光电效应中，用一定频率光照射某种金属时，实验得到的光电子的最大初动能与入射光的频率的关系如图所示，其横截距为，纵截距为。下列说法正确的是（     ） A．金属的截止频率为 B．金属的逸出功为 C．普朗克常量 D．最大初动能与入射光的频率成正比 【答案】C 【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程，光电子最大初动能与入射光频率满足。当最大初动能为零时，截止频率满足 由图可知横轴截距为，所以金属的截止频率为，故A错误； B．令，由图线纵截距和爱因斯坦光电效应方程可得 所以金属逸出功为，故B错误； C．由爱因斯坦光电效应方程可知，图线的斜率为普朗克常量。图线经过和，其斜率为，故C正确； D．图线的纵截距为负值，表明与是一次函数关系，并非正比例关系，故D错误。 故选C。 ⏳题型05 遏止电压的本质及其决定因素 21．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示，用不同频率的光照射该光电管，测得铷的遏止电压与入射光频率v的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量。下列说法正确的是（     ） A．要测量遏止电压，电源右端为正极 B．要测量饱和电流，电源右端为正极 C．由图像乙可知，铷的截止频率为 D．由图像乙计算可得金属铷的逸出功为 【答案】A 【详解】A．图甲中，光电子向左移动，可知光电管右端为阴极。要测量遏止电压，应施加反向电压，因此电源右端为正极，故A正确； B．要测量饱和电流，应施加正向电压，电源右端为负极，故B错误； C．由爱因斯坦光电效应方程 得时的为截止频率，即，故C错误； D．由 得 解得金属铷的逸出功为，故D错误。 故选A。 22．（26-27高三上·贵州黔东南·阶段检测）图1为研究光电效应的实验电路图，用甲、乙、丙三束单色光分别照射阴极K，得到的光电流I与A、K两极间电压U的关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．若要测量遏止电压，应将图1中滑动变阻器的滑片向b端移动 B．若加正向电压，光电子的最大初动能变大 C．甲光的饱和光电流大于乙光，故甲光的频率大于乙光 D．对应于图2中的甲、乙曲线交点，单位时间到达阳极A的光电子数目，甲等于乙 【答案】D 【详解】A．要测遏止电压，需要给光电管加反向电压即K电势高于A。 滑片向b移动时，A 的电势升高，是正向电压；滑片向a移动为反向电压，故A错误； B．根据 可知光电子最大初动能只由入射光频率和金属逸出功决定，和外加电压无关。加正向电压只会加速光电子，不会改变最大初动能，故B错误； C．根据爱因斯坦光电效应方程以及最大初动能与遏止电压之间的关系有 可知，入射光的频率越大则发生光电效应后逸出的光电子的最大初动能越大，遏止电压越大，根据图2可知甲光和丙光对应的遏止电压相同，则可知甲光和丙光为同一种光，而乙光对应的遏止电压大于甲光和丙光对应的遏止电压，因此可得，且饱和光电流的大小与光照的强弱有关，与频率无关，故C错误； D．对应于图2中的甲、乙曲线交点，二者光电流相等，根据可知单位时间到达阳极A的光电子数目，甲等于乙，故D正确。 故选D。 23．（26-27高三上·陕西商洛·阶段检测）在光电效应实验中，某小组用同一光电管在不同实验条件下，得到了如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则下列说法正确的是（     ） A．a光的频率大于b光的频率 B．a光的频率小于b光的频率 C．a光光子的动量大于b光光子的动量 D．a光光子的动量等于b光光子的动量 【答案】B 【详解】AB．图示为光电流随电压变化的关系曲线，光电流降为零时反向电压的绝对值就是遏止电压。用和分别表示两种光对应的遏止电压，均取正值。曲线与横轴交点离原点更近，因此 同一光电管阴极的逸出功相同。设为元电荷、为普朗克常量，光电子的最大初动能满足爱因斯坦光电效应方程；在遏止电压下，具有最大初动能的光电子恰好被阻挡，由动能定理得 分别用于两种光，得到和 结合遏止电压的大小关系可得，故A错误，B正确； CD．光子的动量满足，真空中的波速关系为，其中为波长、为真空光速。因此两种光子的动量分别为和 结合上述频率关系可得，故CD错误。 故选B。 24．（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。 25．（26-27高三上·湖南长沙·阶段检测）用如图所示的装置研究光电效应现象，某同学用光子能量为2.75eV的光照射光电管时发生了光电效应，电流表的示数不为0，移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0。则下列说法正确的是（     ） A．该光电子的遏止电压为2.75V B．该光电管阴极的逸出功为2.75eV C．滑动变阻器向左移动电流表示数减小 D．仅增加入射光的强度，电流表的示数变大 【答案】D 【详解】A．当电压表的示数大于或等于时电流为0，遏止电压就是使光电流减小到0的反向电压，即1.7V，故A错误； B．光电子最大初动能 根据爱因斯坦光电效应方程 可得逸出功，故B错误； C．当滑动变阻器向左移动，即滑片向端滑动，反向电压减小，光电流变大，故C错误； D．入射光频率不变时，光强越大，单位时间内逸出的光电子数越多，相同电压下单位时间到达阳极的光电子数增加，饱和光电流变大，电流表示数变大，故D正确。 故选D。 真题·实战演练 26．（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。 27．（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。 28．（2026·湖北·高考真题）光伏产业已发展成为我国新能源三大名片之一。太阳能电池发电时，材料原子中的电子被光子激发（这也是一种光电效应），激发后的电子向电池负极移动、形成一个持续的电动势。关于太阳能电池，下列说法正确的是（   ） A．任何频率的光均可使太阳能电池发电 B．太阳光的能量可以全部转化为电池的电能 C．太阳能电池在多云的白天，仍然可以发电 D．太阳能电池发电的功率与太阳光的照射方向无关 【答案】C 【详解】已知光电效应方程为，其中逸出功，为材料的极限频率。 A．只有入射光频率时，才能激发出光电子实现发电，低于极限频率的光无法产生光电效应，故A错误； B．太阳能电池的光电转化效率远小于100%，太阳光的能量会有部分转化为内能等其他形式的能量，不可能全部转化为电能，故B错误； C．多云的白天仍有频率满足要求的太阳光透过云层照射到电池板，可发生光电效应，因此仍然可以发电，故C正确； D．设垂直于光传播方向的光强为，太阳光入射方向与电池板法线的夹角为θ，则电池板单位面积接收的光功率为，θ不同时接收的光功率不同，发电功率也不同，因此发电功率与照射方向有关，故D错误。 故选C。 29．（2026·云南·高考真题）云南省锡、铟等有色金属储量丰富。已知锡和铟的逸出功分别为和，若用光子能量为的紫外线分别照射这两种金属，则（     ） A．只有锡能发生光电效应 B．只有铟能发生光电效应 C．锡和铟都能发生光电效应 D．锡和铟都不能发生光电效应 【答案】B 【详解】光电效应的发生条件为：入射光子的能量大于等于金属的逸出功，即时可发生光电效应。 锡的逸出功，不满足光电效应发生条件，锡不能发生光电效应； 铟的逸出功，满足光电效应发生条件，只有铟能发生光电效应。 故选B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第44讲 光电效应（专项训练） 目 录 研判·考情前瞻 1 巩固·知识解构 1 知识点1 黑体辐射　能量子 2 知识点2 光电效应 3 知识点3 光电效应中常见的三类图像 3 模拟·基础演练 5 题型01 光电流及其影响因素 5 题型02 光电效应的瞬时性 8 题型03 光电效应的极限频率 12 题型04 光电子的最大初动能 18 题型05 遏止电压的本质及其决定因素 18 重难·创新演练 26 真题·实战演练 32 研判·考情前瞻 核心考点 2026年 2025年 2024年 黑体辐射与能量子（普朗克量子化、光子说） —— —— —— 光电效应规律与爱因斯坦光电效应方程（截止频率、最大初动能、瞬时性） —— —— —— 光电效应的图像问题（Ek-ν图像、Uc-ν图像、I-U图像） —— —— —— 考情分析 题型与考向： 本讲是近代物理的入口，高考几乎只用选择题考查，落点稳定而集中：①黑体辐射的实验规律与能量量子化，理解普朗克“能量子”ε=hν及“吸收或辐射能量只能是最小能量值的整数倍”这一量子化思想；②光电效应的四条规律——存在截止频率、最大初动能随入射光频率增大而增大且与光强无关、光电效应具有瞬时性、饱和光电流随光强增大而增大；③爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0与遏止电压关系eUc=Ek的综合计算，求逸出功、截止频率、普朗克常量；④三类图像：Ek-ν图（斜率h、纵轴截距-W0、横轴截距νc）、Uc-ν图（斜率h/e）、I-U图（遏止电压由频率决定、饱和电流由光强决定），是选择题最主要的设问方式。需要说明的是，本模块在四川卷、全国甲卷中每年稳定只考1道选择题，且近年多与相邻考点轮换：2025年四川卷第2题落在德布罗意波的衍射（物质波），2024年全国甲卷第14题落在核反应方程，光电效应在2024年、2025年均未单独设题。因此本讲复习不能“看三年有没有考”，而应按“每年1道选择题、四个考点轮转”的规律准备，2027年四川卷以4分选择题考查光电效应方程或Uc-ν图像的可能性很大。 情境与立意：常以紫外线照射锌板、光电管与光电倍增管、光电传感器、天文测光、太阳能电池等实验与科技情境为载体，并多以图像形式给出实验数据，考查建立光子模型、用能量守恒分析光子与电子的相互作用、从图像中提取斜率与截距物理意义的能力，体现能量观念与科学推理素养。 复习目标 知识掌握：知道黑体与黑体辐射的实验规律，理解能量量子化与能量子ε=hν；掌握光电效应的四条规律，理解逸出功、截止频率、遏止电压的物理意义及与光电效应方程的关系；会分析Ek-ν、Uc-ν、I-U三类图像。 能力提升：①能由Ek-ν图像的斜率与截距求普朗克常量、逸出功与截止频率，由Uc-ν图像求h/e；②能严格区分“光强”与“光子能量”，判断改变光强、频率时饱和电流、最大初动能、遏止电压如何变化；③能用光电效应方程完成“光子—电子”能量转化的计算，并为能级跃迁中的光子能量问题打好基础；④能识破“光照时间越长初动能越大”“光强越大遏止电压越大”等典型错误表述。 巩固·知识解构 知识点1 黑体辐射　能量子 1.热辐射 (1)定义：周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度不同而有所不同。 2.黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 (2)黑体辐射的实验规律 ①黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。 ②随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，如图。 3.能量量子化 (1)能量子：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小：ε=hν，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率，h被称为普朗克常量。h=6.626 070 15×10-34 J·s(一般取h=6.63×10-34 J·s)。 4.光子 (1)光子及光子能量：爱因斯坦认为，光本身是由一个个不可分割的能量子组成，频率为ν的光的能量子ε=hν，称为光子。 (2)光子的动量：①康普顿认为，光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关。三者关系为p=。 ②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，光子动量可能会变小，波长λ变大。 知识点2 光电效应 1.光电效应及其规律 (1)光电效应现象 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称为光电效应，这种电子常称为光电子。 (2)光电效应规律 ①每种金属都有一个截止频率νc，也称作极限频率，入射光的频率必须大于或等于这个截止频率才能产生光电效应。 ②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。 ③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。 ④当入射光的频率大于或等于截止频率时，在光的颜色不变的情况下，入射光越强，逸出的光电子数越多，饱和电流越大，逸出光电子的数目与入射光的强度成正比，饱和电流的大小与入射光的强度成正比。 2.爱因斯坦光电效应方程 表达式：hν=Ek+W0或Ek=hν-W0。 (1)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最大初动能。 (2)逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的最小值叫作这种金属的逸出功，逸出功W0与金属的截止频率的关系为W0=hνc。 (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。Ek=me，可以利用光电管实验的方法测得，最大初动能与遏止电压Uc的关系为Ek=eUc。 知识点3 光电效应中常见的三类图像 1.Ek-ν图像 (1)写出最大初动能Ek与入射光频率ν的关系式：Ek=hν-W0=h(ν-νc)。 (2)由图像获得的信息： ①图线与ν轴交点的横坐标：截止频率νc。 ②图线与Ek轴交点坐标的绝对值：逸出功W0。 ③图线的斜率：普朗克常量h。 2.Uc-ν图像(此时两极之间接反向电压) (1)写出遏止电压Uc与入射光频率ν的关系式Uc=(ν-νc)。 (2)由图像获得的信息： ①图线与横轴交点的坐标：截止频率νc。 ②图线的斜率k=。 3.光电流I与电压的关系(用同一光电管做实验) (1)甲、乙两种色光比较：两种色光对应的光电子最大初动能Ek甲=Ek乙，两色光频率ν甲=ν乙，两种色光对应的截止频率νc甲=νc乙，两种色光强度关系为甲光较强。 (2)丙、丁两种色光的比较：两种色光对应的光电子最大初动能Ek丙<Ek丁，两色光频率ν丙<ν丁；两种色光对应的截止频率νc丙=νc丁。 模拟·基础演练 考查重点：黑体辐射与能量子、光电效应规律、爱因斯坦光电效应方程、光电效应中的三类图像…… ⏳题型01 光电流及其影响因素 1．（2026·河北邢台·二模）图甲所示为光电效应演示器，利用该演示器可以探究入射光强度、频率和光照时长对光电流的影响，入射光强度可以通过改变光罩上出射孔的数目或大小来改变，入射光的频率可以通过更换滤光片来改变。加正向电压时原理图如图乙所示，在始终发生光电效应的前提下，下列说法正确的是（　　） A．仅增大出射孔大小，电流计示数可能不变 B．仅减少出射孔数目，电流计示数一定减小 C．仅将红色滤光片换为蓝色，遏止电压一定减小 D．仅右移滑动变阻器的滑片，电流计示数一定增大 2．（2026·四川凉山·二模）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 3．（24-25高二下·湖南·阶段检测）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 4．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）（多选）如图1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，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．P的光照强度比R的光照强度弱 B．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽 C．P、Q产生的光电子在K处的最大动能，P小于Q D．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高 5．（26-27高三上·浙江·期中）探究光电效应规律的电路如图甲所示，用两种频率分别为v1、v2的光照射光电管的阴极K，测得光电流随电压变化的图像分别如图乙中的a（频率为v₁的光照射时）、b（频率为v2的光照射时）所示，图中，，阴极K金属的逸出功为2.29eV。已知普朗克常量，则（　　） A． B．频率为v₁的光的波长为 C．频率为v₂的光子的动量为 D．两图像的交点表示在该电压下两种频率的光在单位时间内打出的光电子一样多 ⏳题型02 光电效应的瞬时性 6．（26-27高三上·宁夏银川·阶段检测）如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理如图乙。打开扫描探头，发光二极管发出蓝光。将探头对准条形码移动，蓝光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流。通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则下列说法正确的是（　　） A．扫描探头在条形码上移动的速度变快，光电管仍然可以发生光电效应 B．若仅将发光二极管换为红光，仍能发生光电效应 C．若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能也会增大 D．若仅将发光二极管发出的光的频率减小，照射时间只要足够长，就能正常识别条形码 7．（2026·安徽合肥·模拟预测）两位六中同学尝试利用光电效应原理设计一款图像传感器，其设想是把外界的光线照射到传感器内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别处理后，最终形成清晰的数字照片。若两位同学尝试用外界单色光照射传感器，则下列有关设想正确的是（     ） A．若内置芯片无法接收到红光信号，其一定无法接收到紫光信号 B．仅延长外界光照时间，从阴极发出的光电子最大初动能不变 C．若减弱外界光照强度，阴极发射光电子的时间将延迟 D．若减弱外界光照强度，则图像传感器一定无法工作 8．（2026·广东惠州·一模）某科研团队尝试利用光电效应原理设计一款点读笔，其设想是让笔头内置光源发出红外线，经书本反射后，照射到其内部光电管阴极上形成光电流，电流信号被内置芯片识别后，从存储中调取对应音频文件进行语音播放。下列有关设想正确的是（    ） A．仅减弱红外线强度，则光电流强度不变 B．仅增强红外线强度，点读笔的反应将更加迅速 C．仅延长红外线照射时间，则从阴极发出的光电子最大初动能不变 D．若更换内置光源，使其发出绿光，则该点读笔一定无法正常工作 9．（2024·河南濮阳·一模）如图所示为一研究光电效应的电路图，用一定频率的光照射阴极K，电流表有示数，则下列判断正确的是（    ） A．将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数一定会越来越大 B．将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电流表的示数一定为零 C．将照射光强度减弱，光电子从阴极K逸出的最大初动能不变 D．将照射光强度减弱，光电子从阴极K逸出需要的时间变长 10．（24-25高三下·河南·阶段检测）下图为研究光电效应的实验装置图，用某单色光照射金属K时发生了光电效应，若只减弱光的强度，而保持频率不变，下列说法正确的是（　　） A．有可能不发生光电效应 B．逸出的光电子的最大初动能将不变 C．饱和光电流将不变 D．从光照射到金属表面到有光电子逸出的时间明显增加 ⏳题型03 光电效应的极限频率 11．（26-27高三上·云南昆明·阶段检测）某类太阳能电池可通过光电效应直接把光能转化成电能。工作时，太阳能电池材料中的电子能被红光光子激发，激发后的电子向电池负极持续移动，形成光电流。下列关于该类太阳能电池的描述正确的是（     ） A．全波段的太阳光均可使该电池正常工作 B．该电池不可在光强太弱的多云白天工作 C．其余条件均相同，海拔越高，太阳能电池的光电流越大 D．用蓝光照射时的光电流一定大于用红光照射时的光电流 12．（26-27高三上·天津北辰·阶段检测）1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖，下列关于光电效应的说法正确的是（     ） A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应 B．电子脱离某种金属所做的功叫这种金属的逸出功，其与入射光的频率和强度有关 C．发生光电效应时，若入射光频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内射出的光电子数将减少 D．用不同频率的光照射同种金属，发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能都相同 13．（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 14．（26-27高三上·云南昭通·阶段检测）用一束蓝光照射某金属时不能发生光电效应，则（     ） A．改用紫光照射该金属可能发生光电效应 B．改用红光照射该金属可能发生光电效应 C．改用强度更大的蓝光照射该金属一定能发生光电效应 D．光电效应现象说明光具有波动性 15．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）如图是光电管及附属电路，滑动变阻器的滑片处在中央附近，在用某一强度的紫外线照射时电流表有一定示数。则以下正确的是（     ） A．只改用强度更大的紫外线照射，电流表示数变大 B．只将电源的正负极颠倒，电流表的示数变小 C．只将滑片向右滑动，电流表示数变大 D．只改用紫光照射，电流表一定没有示数 ⏳题型04 光电子的最大初动能 16．（2026·江苏南京·模拟预测）小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极，得到了三条光电流随光电管两端电压变化关系的曲线，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．甲光的频率最大 B．用乙光照射时，逸出功最大 C．用乙光照射时，光电子的最大初动能最大 D．丙光的光子动量比甲光的光子动量小 17．（26-27高三上·天津河东·阶段检测）如图所示，光电管接入电路，用紫外线照射光电管阴极时发生了光电效应，回路中形成电流。下列说法正确的是（    ） A．电流方向为a→R→b B．增大电源电压，电流不一定增大 C．光照时间越长，光电子的最大初动能越大 D．入射光光强增大，光电子的最大初动能增大 18．（26-27高三上·福建三明·阶段检测）如图甲所示，大量处于第4能级的氢原子向低能级跃迁时会发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路中的阴极K，只能得到3条光电流随电压变化的关系曲线，如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图中M点的数值为−4.45 B．a光照射光电管产生的光电子最大初动能一定比c光小 C．滑动变阻器滑片滑到最左端时，电流表示数一定为0 D．c光为氢原子从第4能级跃迁到第1能级发出的光子 19．（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 20．（26-27高三上·天津宁河·阶段检测）智能手机带有感光功能，可以自动调整屏幕亮度，其光线传感器的工作原理是光电效应。在光电效应中，用一定频率光照射某种金属时，实验得到的光电子的最大初动能与入射光的频率的关系如图所示，其横截距为，纵截距为。下列说法正确的是（     ） A．金属的截止频率为 B．金属的逸出功为 C．普朗克常量 D．最大初动能与入射光的频率成正比 ⏳题型05 遏止电压的本质及其决定因素 21．（26-27高三上·天津滨海新区·阶段检测）用金属铷制成的光电管观测光电效应的装置如图甲所示，用不同频率的光照射该光电管，测得铷的遏止电压与入射光频率v的关系图像如图乙所示。已知普朗克常量。下列说法正确的是（     ） A．要测量遏止电压，电源右端为正极 B．要测量饱和电流，电源右端为正极 C．由图像乙可知，铷的截止频率为 D．由图像乙计算可得金属铷的逸出功为 22．（26-27高三上·贵州黔东南·阶段检测）图1为研究光电效应的实验电路图，用甲、乙、丙三束单色光分别照射阴极K，得到的光电流I与A、K两极间电压U的关系如图2所示。下列说法正确的是（     ） A．若要测量遏止电压，应将图1中滑动变阻器的滑片向b端移动 B．若加正向电压，光电子的最大初动能变大 C．甲光的饱和光电流大于乙光，故甲光的频率大于乙光 D．对应于图2中的甲、乙曲线交点，单位时间到达阳极A的光电子数目，甲等于乙 23．（26-27高三上·陕西商洛·阶段检测）在光电效应实验中，某小组用同一光电管在不同实验条件下，得到了如图所示的两条光电流与电压之间的关系曲线，则下列说法正确的是（     ） A．a光的频率大于b光的频率 B．a光的频率小于b光的频率 C．a光光子的动量大于b光光子的动量 D．a光光子的动量等于b光光子的动量 24．（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 25．（26-27高三上·湖南长沙·阶段检测）用如图所示的装置研究光电效应现象，某同学用光子能量为2.75eV的光照射光电管时发生了光电效应，电流表的示数不为0，移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0。则下列说法正确的是（     ） A．该光电子的遏止电压为2.75V B．该光电管阴极的逸出功为2.75eV C．滑动变阻器向左移动电流表示数减小 D．仅增加入射光的强度，电流表的示数变大 真题·实战演练 26．（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 27．（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 28．（2026·湖北·高考真题）光伏产业已发展成为我国新能源三大名片之一。太阳能电池发电时，材料原子中的电子被光子激发（这也是一种光电效应），激发后的电子向电池负极移动、形成一个持续的电动势。关于太阳能电池，下列说法正确的是（   ） A．任何频率的光均可使太阳能电池发电 B．太阳光的能量可以全部转化为电池的电能 C．太阳能电池在多云的白天，仍然可以发电 D．太阳能电池发电的功率与太阳光的照射方向无关 29．（2026·云南·高考真题）云南省锡、铟等有色金属储量丰富。已知锡和铟的逸出功分别为和，若用光子能量为的紫外线分别照射这两种金属，则（     ） A．只有锡能发生光电效应 B．只有铟能发生光电效应 C．锡和铟都能发生光电效应 D．锡和铟都不能发生光电效应 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $