《提分宝典高考物理一轮复习资料》第34课 光电效应 波粒二象性

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第34 课 ·光电效应　波粒二象性
1．光电效应实验规律
a．从原理的角度理解光电效应
(1)(2017 兴庆区校级一模，6分)关于光电效应，下列说法正确的是(　　)
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．用频率不同的单色光照射同种金属表面都能发生光电效应，则频率越大的饱和电流越大
答案：A
解析：由金属材料的逸出功 W0＝hν0，知截止频率越大，其逸出功越大，故 A项正确。发生
光电效应的条件是入射光的频率大于金属材料的截止频率，与入射光的强度、照射时间无关，
故B项错误。金属材料的逸出功是材料本身的特性，与光电子的最大初动能无关，故 C项
错误。饱和电流的大小与入射光的强度有关，与入射光的频率无光，故 D项错误。
b．利用实验规律分析光电效应问题
(2)(多选)(2018 改编，6分)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，
有光电流产生。下列说法正确的是(　　)
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B．入射光的频率变高，饱和光电流变大
C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
答案：AC
解析：根据光电效应实验规律可知，入射光的光强变大，则单位时间内逸出的光电子的数目
增加，则饱和光电流增大，故 A项正确。入射光的频率与光电子的最大初动能有关，与饱
和光电流无关，故 B项错误。入射光的频率变高，则光电子的最大初动能变大，故 C项正
确。发生光电效应的前提是入射光的频率大于光电材料的截止频率，如果入射光的频率减小
到小于光电材料的截止频率，就不会有光电流产生，故 D项错误。
(3)(2017 阳东模拟，6分)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
a照射光电管阴极 K，电流计 G的指针发生偏转，而用另一频率的单色光 b照射光电管阴极
K时，电流计 G的指针不发生偏转，那么(　　)
A．a光的波长一定大于 b光的波长
B．增加 b光的强度可能使电流计 G的指针发生偏转
1
C．用 a光照射光电管阴极 K时通过电流计 G的电流是由 d到c
D．只增加 a光的强度可使通过电流 G的电流增大
答案：D
解析：用单色光 a照射光电管时，阴极材料能发生光电效应，根据发生光电效应前提可知
νa>νc；用单色光 b照射光电管时，阴极材料不能发生光电效应，可知 νc>νb。故 νa>νb，所以
单色光 a的波长小于单色光 b的波长，故 A项错误。单色光 b不能使阴极材料发生光电效应，
增加 b光的光照强度不能使电流计 G的指针发生偏转，故 B项错误。光电子带负电，电流
的方向与负电荷的定向移动方向相反，故通过电流计 G的电流方向是 c到d，故 C项错误。
根据光电效应实验规律可知，只增加 a光的强度可使通过电流计 G的电流增大，故 D项正
确。
2．光电效应方程与图像
a．利用光电效应方程求解逸出功和遏止电压相关问题
(4)(经典题，5分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为 λ0，该金属的逸出功
为________。若用波长为 λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________。已知电子
的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为 e、c和h。
答案：h(2 分)　 －(3 分)
解析：金属的逸出功 W0＝hν0＝h。根据光电效应方程，有 Ekm＝h－h，又因为 Ekm＝eUc，则
遏止电压 Uc＝－。
b．求解光电流—电压图像问题的关键是找到遏止电压和饱和光电流
(5)(2018 改编，6分)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三
条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出(　　)
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光照射时光电管的截止频率小于丙光照射时光电管的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
答案：B
解析：根据题中图像可知，甲光和乙光的遏止电压相等，并且甲光和乙光是在同一光电管上
得到的图像，故甲光的频率等于乙光的频率，故 A项错误。丙光的遏止电压大于乙光的遏
止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，乙光的波长大于丙光的波大，故 B项正确。同
一金属的截止频率是相同的，故 C项错误。丙光对应的光电子最大初动能大于甲光的光电
子最大初动能，故 D项错误。
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