专题十七　波粒二象性　原子结构和原子核
高考试题
考点一 光电效应　　　　　　　　★★★

1.(2013年北京理综,20,6分)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个
光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一
个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.
光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率ν的强激光照
射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使
光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为
逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量)(　　)
[pic]
A.U=[pic]-[pic] B.U=[pic]-[pic]
C.U=2hν-W D.U=[pic]-[pic]
解析:用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效
应.“当增大反向电压U,使光电流恰好减小到零时”,即为:从阴极K逸出的具有最大初动能的光电子,恰好不能到达阳极
A.以从阴极K逸出的且具有最大[pic]初动能的光电子为研究对象,由动能定理得-Ue=0-[pic]m[pic]
由光电效应方程得nhν=[pic]m[pic]+W(n=2,3,4…)
由两式解得U=[pic]-[pic](n=2,3,4…).
故选项B正确,选项A、C、D错误.
答案:B
2.(2011年广东理综,18,6分)光电效应实验中,下列表述正确的是(　　)
A.光照时间越长光电流越大
B.入射光足够强就可以有光电流
C.遏止电压与入射光的频率有关
D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子
解析:光电效应中光电流的大小与光强有关,与时间无关,选项A错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于材
料的极限频率,选项B错误,D正确;入射光的频率越大,遏止电压越大,选项C正确.
答案:CD
3.(2010年浙江理综,16,6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(　　)
[pic]
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.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
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
解析:由图像知,甲、乙光对应的遏止电压相等,由eUc=hνc得甲、乙光频率相等,选项A错误.由eUc=hνc,λ=[pic]可知
丙光的波长小于乙光波长,乙光对应的截止频率小于丙光的截止频率,选项B正确,C错误.由[pic]mev2=eUc可知甲光对
应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能,选项D错误.
答案:B
点评： 通过对光电流与电压关系图线考查不同频率光的截止频率和遏止电压,是高考对光电效应考查的常见形式.
4.(2011年福建理综,29(1),6分)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物
理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率.从图中可以确定的
是　　　　.(填选项前的字母)
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