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2024 高考物理二轮复习 80 热点模型
最新高考题模拟题专项训练
模型82 光电效应模型
最新高考题
1．（2023年6月高考浙江选考科目）有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为 W 。当
0
紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为 d
的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为 x。已知电子质量为
∆
m，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．电子的动量
B．电子的动能
C．光子的能量
D．光子的动量
2．（2023全国高考新课程卷）铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳
定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为
（普朗克常量 ，元电荷 ）（ ）
A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz
3. （2023高考海南卷） 已知一个激光发射器功率为 ，发射波长为 的光，光速为 ，
普朗克常量为 ，则（ ）
A. 光的频率为B. 光子的能量为
C. 光子的动量为
D. 在时间 内激光器发射的光子数为
4. （2022天津学业水平选择性考试）不同波长的电磁波具有不同的特性，在科研、生产和
生活中有广泛的应用。a、b两单色光在电磁波谱中的位置如图所示。下列说法正确的是（
）
A. 若a、b光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大
B. 若a、b光分别照射同一小孔发生衍射，a光的衍射现象更明显
C. 若a、b光分别照射同一光电管发生光电效应，a光的遏止电压高
D. 若a、b光分别作为同一双缝干涉装置光源时，a光的干涉条纹间距大
5. （2023高考江苏学业水平选择性考试） “夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射
的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为 。若太阳均匀地向各个方向辐射硬
X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为
S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求：
（1）每个光子的动量p和能量E；
（2）太阳辐射硬X射线的总功率P。
6．（2023高考北京卷）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，
比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别
用两种方法做出了解释．
现象：从地面P点向上发出一束频率为 的光，射向离地面高为H（远小于地球半径）的Q点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为 ．
方法一：根据光子能量 （式中h为普朗克常量，m为光子的等效质量，c为
真空中的光速）和重力场中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的频率 ．
方法二：根据广义相对论，光在有万有引力的空间中运动时，其频率会发生变化，将该理
论应用于地球附近，可得接收器接收到的光的频率 ，式中G为引
力常量，M为地球质量，R为地球半径．下列说法正确的是（ ）
A．由方法一得到 ，g为地球表面附近的重力加速度
B．由方法二可知，接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长
C．若从Q点发出一束光照射到P点，从以上两种方法均可知，其频率会变小
D．通过类比，可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大
最新模拟题
1.（2024南京学情调研）有一种新型光电效应量子材料，当某种光照射该材料时，只产生
相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与双缝相距为L的观测屏上
形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为△x。已知电子质量为m，普朗克常量
为h，该量子材料的逸出功为W。求：
（1）电子束的德布罗意波长λ和动量p；（2）光子的能量E。
2. (2023年7月浙江宁波期末)如图是光电倍增管的工作原理图，其由阴极、阳极和多个倍
增电极组成，提高了光电管灵敏度。使用时相邻两倍增电极间均加有电压，以此不断加速
电子。如图所示，光电阴极K受光照后释放出光电子，电子以较大的动能撞击到第一个倍
增电极上，从这个倍增电极上激发出更多电子，最后阳极A收集到光电网极的电子数比最
初从阴极发射的电子数增加很多倍，则（ ）A. 增大倍增级间的电压有利于提高其灵敏度
B. 入射光的频率越高，阴极K发射出的光电子的初动能一定越大
C. 图中标号为偶数的倍增电极的电势高于奇数的倍增电极的电势
D. 保持入射光频率和各级间的电压不变，增大入射光光强不影响阳极收集到的电子数
3. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）用波长为λ₁和λ₂的单色
光A和B 分别照射两种金属C和D的表面。单色光A 照射两种金属时都能
产生光电效应现象；单色光 B照射时，只能使金属 C产生光电效应现象，
不能使金属D产生光电效应现象。设两种金属的逸出功分别为 Wc和WD，则
下列说法正确的是
A.
λ₁<λ₂, Wc>W B .λ <λ ,W <W
D 1 2 C D
C.
λ₁>λ₂, Wc>W D.λ >λ ,W <W
D 1 2 C D
4. (2023年7月浙江宁波期末) 让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格（大小约为
）上，可得到电子的衍射图样，如图所示．下列说法正确的是（ ）
A. 电子衍射图样说明了电子具有粒子性
B. 加速电压越大，电子的物质波波长越短
C. 增大晶格尺寸，更容易发生衍射
D. 动量相等的质子和电子，通过相同的晶格，质子更容易衍射
5. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）于2019年5月20日起正式生效的新国际单位体系中，质量的单位千克是使用普朗克常量(h)进行定义
的。用国际单位制中的基本单位表示，普朗克常量的单位应为
A.kg⋅m³⋅s-2 B.kg-1 ⋅m2 ⋅s-1
D. J·s
C.kg⋅m2 ⋅s-1
6. （2023年7月浙江绍兴期末）某同学用同一套装置来研究光电效应，当入射光频率为
时，遏制电压为 ，当入射光频率为2ν 时，遏制电压为3U ，当遏制电压为 时入射
0 0
光的频率为（ ）
A. 3 B. C. 5ν D. 7ν
0 0
7. （2023年7月河南洛阳创新发展联盟期末）(15分)小戴同学研究光电效应
的实验装置如图所示，光电管的阴极 K 用某金属制成，其极限频率为
v₀。该同学闭合开关S，用频率为 v₁的光照射光电管阴极 K，此时电流表
中有电流，调节滑动变阻器的滑片P，使微安表示数恰好变为0，记下此时
电压表的示数 U₁。已知光在真空中传播的速度为c，电子的电荷量为 e。
(1)求普朗克常量h；
(2)若换用光子动量为 p₀的光照射光电管阴极 K，求此时的遏止电压 U₂；
(3)随着科技的发展，人们发现用某强激光照射光电管阴极 K时，一个电子
在极短时间内能吸收2个光子，若该强激光恰好不能使阴极 K发生光电效
应，求该强激光的波长λ。
8 （2024江苏南通期初考试）真空中一对平行金属板A和B正对放置,，紫外线持续照射A板，有光电子从A板逸出，电子的电量为e，质量为m，普朗克常量为h。
(1)如图甲所示,在A、B板之间接一灵敏电流计。当电流计示数为I时,求每秒钟到达B板的
电子个数N。
（2）在A、B板之间接如图乙所示电压U时灵敏电流计示数为零，求光电子离开A板时，
光电子的物质波波长的最小值。
9. （2024湖南长沙一中质检）如图所示，图甲为氢原子能级图，大量处于 激发态的
氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管
阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（ ）
A. 用能量为 的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
B. 阴极K金属的逸出功为
C. 光电子最大初动能与入射光的频率成正比
D. 一个处于 能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光
10.. （2023西南大学附中高考适应性考试）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子
的最大初动能随入射光频率的变化图像，下列说法正确的是（ ）A. 该金属的逸出功为0.5eV
B. 该金属的极限频率为5.50×1014Hz
C. 根据该图像能求出普朗克常量
D. 根据该图像能求出电子的电荷量
11. . (2023湖南名校5月质检)氢原子能级如图甲所示，一群处于n＝5能级的氢原子，向低
能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U
变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为 1.62eV到3.11eV之间。则（
）
A. 氢原子从n＝5能级向低能级跃迁时能辐射出10种频率的可见光
B. 图乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I有可能先增大后不变
C. 若图丙中3条线均为可见光照射阴极得到，一个处于第一激发态的氢原子被1.99eV的
电子撞击后可以发出c光
D. 若图丙中3条线均为可见光照射阴极得到，则a光是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能
级跃迁时辐射出的
12. （2023浙江杭州学军中学质检）如图1、2、3所示为与光电效应相关的三幅图，图3
为a、b、c三种单色光分别照射金属K时得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。
下列说法正确的是（ ）A. 光电效应是爱因斯坦最早在实验中发现，并用光子说成功加以解释
B. 图2中，若仅将电源极性对调，则电流表一定无示数
C. 图2中，若电流表无示数，说明金属K受光照时一定没有发生光电效应
D. 根据图3可知，b光的光子动量一定大于c光的光子动量
。
13. （2023年广东广州一模） 如图，放映电影时，强光照在胶片上，一方面，将胶片上
的“影”投到屏幕上；另一方面，通过声道后的光照在光电管上，随即产生光电流，喇叭
发出与画面同步的声音。电影实现声音与影像同步，主要应用了光电效应的下列哪一条规
律（ ）
A. 光电效应的发生时间极短，光停止照射，光电效应立即停止
B. 入射光的频率必须大于金属的极限频率，光电效应才能发生
C. 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光的频率增大而增大
D. 当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度随入射光的强度增大而增大
14．（2023四川成都七中二诊）如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于 激发
态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光
电管阴极 上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法不正确的是
（ ）A．光电管阴极 金属材料的逸出功为
B．这些氢原子跃迁时共发出6种频率的光
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D．氢原子从 能级跃迁到 能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加
