选择题考点专项训练62 光电效应及图像问题（后附解析）-【选择题专练】2025年高考物理一轮复习练习

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A.紫外线灯给锌板补充正电荷
B.紫外线带走了锌板和验电器上的负电荷
C.验电器指针张角变小说明锌板在紫外线灯照射下失去电子
D.验电器指针张角变小是锌板和验电器构成电容器并向外辐射电磁波造成的
2.(光电效应的规律)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0，则( )
A.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，则逸出功随之增大
B.当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0
C.当照射光的频率ν增大，光电流强度也随之增大
D.当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
3.(光电效应的电路分析)光电传感器是智能技术领域不可或缺的关键器件，而光电管又是光电传感器的重要元件。如图所示，某光电管K极板的逸出功W0＝hν，若分别用频率为2ν的a光和频率为5ν的b光照射该光电管，则下列说法正确的是( )
A.a光和b光的波长之比为2∶5
B.用a光和b光分别照射该光电管，逸出光电子的最大初动能之比为2∶5
C.加反向电压时，对应的遏止电压之比为1∶4
D.加正向电压时，对应形成的饱和光电流之比为1∶4
4.(Ek－ν图像)(多选)在研究a、b两种金属发生光电效应现象的实验中，得到从金属表面逸出光电子最大初动能Ek与入射光频率ν之间的关系如图中直线①②所示。已知h为普朗克常量，则( )
A.图中直线①②的斜率均为eq \f(h,e)
B.金属a的逸出功小于金属b的逸出功
C.在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同
D.若产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到金属b的光频率较高
5.(Ekm－eq \f(1,λ)图像)在光电效应实验中，用不同波长的单色光照射光电管阴极的金属材料，光电子的最大初动能Ekm与入射光波长的倒数eq \f(1,λ)的关系如图所示，该直线的斜率为k，横轴截距为b。若使用波长为λ0的单色光照射该金属材料，已知光在真空中的速度为c，则发生光电效应时，光电子的初动能不大于( )
A.keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,λ0)＋b)) B.keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,λ0)－b))
C.keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(c＋\f(1,λ0))) D.keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(c－\f(1,λ0)))
6.(I－U图像)一种采用DIS系统探究光电效应规律的实验仪器，其阴极由锑铯材料制成，该材料的逸出功为1.91 eV。已知可见光光子能量范围为1.62～3.11 eV，用甲、乙、丙三束单色光在这套仪器上做实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.红光和紫光一定都能发生光电效应
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.单位时间内，甲、乙两束光照到阴极上的光子数相同
解析答案62 光电效应及图像问题
1．C [紫外线灯照射锌板表面，锌板中的自由电子吸收紫外线光子的能量而发生光电效应，锌板上的电子数量减少，验电器和锌板上的电荷量重新分布，验电器指针张开的角度逐渐减小，故A、B错误，C正确；锌板和验电器不构成电容器，并不会向外辐射电磁波，故D错误。]
2．B [金属的逸出功为W0＝hν0是一定的，与入射光的频率无关，只与金属自身有关，故A错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0＝2hν0－hν0＝hν0，故B正确；发生光电效应时，光电流的大小与入射光的频率无关，跟入射光的强度有关，故C错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0，光电子的最大初动能不和入射光的频率成正比，故D错误。]
3．C [根据c＝λν，a光和b光的波长之比为5∶2，故A错误；根据Ek＝hν－W0，逸出光电子的最大初动能之比eq \f(Eka,Ekb)＝eq \f(2hν－W0,5hν－W0)＝1∶4，故B错误；根据eUc＝Ek，加反向电压时，对应的遏止电压之比eq \f(Ua,Ub)＝eq \f(Eka,Ekb)＝1∶4，故C正确；不知光照强度的关系，无法判断饱和光电流的关系，故D错误。]
4．BD [由光电效应方程有Ek＝hν－W0，可知，Ek－ν的斜率均为h，故A错误；由光电效应方程有Ek＝hν－W0，图线的纵轴截距的绝对值表示金属的逸出功，则金属a的逸出功小于金属b的逸出功，若产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到金属b的光频率较高，故B、D正确；由光电效应方程有Ek＝hν－W0，可知，在得到这两条直线时，与入射光的光强无关，故C错误。]
5．B [光电子的最大初动能Ekm＝eq \f(hc,λ)－eq \f(hc,λ极限)＝keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,λ)－b))，若使用波长为λ0的单色光照射该金属材料，光电子的最大初动能Ekm＝keq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,λ0)－b))，故B正确。]
6．B [光电管阴极材料逸出功为1.91 eV，而可见光光子能量范围为1.62～3.11 eV，所以红光不一定发生光电效应，故A错误；根据eUc＝hν－W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压越大，甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，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，则乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；同一金属，截止频率相同，故C错误；甲光的光强大，甲光和乙光的光子能量一样大，故单位时间内，甲光照到阴极上的光子数大于乙光，故D错误。]