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第66 讲 光电效应波粒二象性
目录
01 课标达标练............................................................................................................................................1
题型01 光电效应方程的综合应用................................................................................................1
题型02 与光电效应有关的图像....................................................................................................5
题型03 对波粒二象性、物质波的理解.....................................................................................11
02 核心突破练.........................................................................................................................................15
03 真题溯源练.........................................................................................................................................23
01 光电效应方程的综合应用
1．（2025·甘肃甘南·模拟预测）赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就
更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子
从表面逸出。光电效应实验电路如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．玻尔最早用量子观点对光电效应现象给予了合理解释
B．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
C．要测量遏止电压，电源右端为正极
D．遏止电压与入射光频率成正比
【答案】C
【详解】A．爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，故A 错误；
B．光电效应揭示了光的粒子性，但是不能证明光子除了能量之外还具有动量，故B 错误；
C．要测量遏止电压，则加反向电压，故电源右端为正极，故C 正确；
D．根据遏止电压与最大初动能的关系有
根据光电效应方程有
联立解得
可知遏止电压Uc与入射光频率
成线性关系，不是成正比，故D 错误。
故选C。
2．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，用能量为4.5eV 的光照射光电管阴极，调节滑动变阻器，当电压表
的示数达到1.5V 时，微安表的示数恰好变为零。已知该光电管阴极材料在不同温度下的逸出功会有微小变
化，在实验温度下，其逸出功的理论值范围是2.8~3.0eV。以下说法中合理的是（ ）
A．本次实验中光电子的最大初动能为3.0eV
B．若将实验装置整体移至强磁场环境中，微安表的读数一定增大
C．考虑逸出功的理论变化范围，此次实验结果与理论值不完全相符
D．若换用光子能量为2.5eV 的光照射，且保证光强不变，微安表可能无示数
【答案】D
【详解】A．由遏止电压可知，光电子的最大初动能为
，故A 错误；
B．强磁场并不会必然增加光电子数或其能量，无法保证微安表读数一定增大，故B 错误；
C．实验测得逸出功约为
正好在2.8~3.0eV 的理论范围内，故C 错误；
D．若换用能量2.5eV 的光照射，低于该材料2.8~3.0eV 的逸出功，不能发生光电效应，则无光电子发射，
微安表读数为零，故D 正确。
故选D。
3．（2025·广东·模拟预测）如图，密闭真空玻璃管中有两个平行正对的金属板组成的电容器，其电容为
C，一个是镁板，一个是铯板，它们发生光电效应的极限频率分别是ν1和ν2，现在同时用两束频率为ν 的
单色光分别照射两块金属板，已知ν2<ν<ν1，普朗克常数为h，元电荷为e，则照射足够长时间后，电容器
所带电荷量为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】现用频率为ν 且ν2<ν<ν1的单色光持续照射两板内表面，根据光电效应的条件，只有大于极限频率
的极板可以发生光电效应，根据光电效应方程有
平行板电容器两个极板的带电量是相等
的，由Q=CU 解得
故选B。
4．（2025·河南·模拟预测）用图1 电路研究光电效应，同一频率的光照射阴极K 时，光电子打到阳极A 的
最大动能
随电压表示数
的变化关系图像如图2 所示，则（ ）
A．电源的左端为正极
B．阴极金属的逸出功等于
C．普朗克常量
D．遏止电压等于
【答案】D
【详解】A．随着电压的增大，打到阳极A 的最大动能
在减小，说明所加的是反向电压，电源左端应为
负极，故A 错误；
B．根据动能定理
当
时，
，故B 错误；
C．图线的斜率为
，故C 错误；
D．当粒子到达阳极A 的速度为0 时，所加电压为遏止电压，故D 正确。故选D。
5．（2025·安徽合肥·模拟预测）在研究光电效应的实验中，用频率
的光照射某金属表面，能发生光电效
应，遏止电压为
；改用频率为
的光照射同一金属表面，遏止电压为
。已知普朗克常量为
h，电子电荷量为e，真空中光速为c，下列说法正确的是（ ）
A．该金属的截止频率为
B．若用波长为
的光照射该金属，一定能发生光电效应
C．两种情况下，光电子的最大初动能之差为
D．若保持频率为
的光强度不变，增加照射时间，光电流会持续增大
【答案】C
【详解】A．根据动能定理有
解得
根据爱因斯坦光电效应方程有
其中
联立解得
，故A 错误；
B．由题知入射光的波长
可得对应频率
由题知当入射光的频率为
时该金属能发生光电
效应，但当入射光的频率为
时，该频率有可能低于截止频率
，因此不一定能发生光电效应，故B
错误；
C．最大初动能差为
，故C 正确；
D．只增加光照时间，不改变单位时间逸出的光电子情况，所以光电流不变，故D 错误。故选C。
6．（2025·江西新余·模拟预测）如图所示为研究光电效应现象的电路图，当用蓝光照射到阴极K 时，电路
中有光电流，下列说法正确的是（ ）
A．若滑片滑到C 端，光电流会减小到零
B．若换用紫光照射阴极K 时，一定也有光电流
C．在滑片从C 滑到D 端的过程中，光电流一定一直增大
D．若仅将蓝光换成光强相同的紫光，则光电流一定增大
【答案】B
【详解】A．若滑片滑到C 端，所加正向电压为零，根据题干信息可知蓝光的频率大于金属的极限频率，
可以有光电子射出，虽然没有施加电压，仍然有光电子能打到A 极，光电流不为零，故A 错误；
B．若换用紫光照射阴极K 时，紫光的频率大于蓝光，也能发生光电效应，一定也有光电流，故B 正确；
C．若滑片从C 滑到D 端，可能滑到某位置会达到饱和光电流，再滑动滑片时光电流不变，故C 错误；
D．若仅将蓝光换成光强相同的紫光，紫光的频率大于蓝光，紫光光子的能量大于蓝光光子的能量。如果
两种光的光强相同，单位时间单位面积照上的紫光光子数会小于蓝光，则光电流减小，故D 错误。
故选B。
02 与光电效应有关的图像
7．（2025·山东济南·模拟预测）某种金属材料逸出光电子的最大初动能与入射光频率关系如图所示，已知
电子所带电荷量为，则下列说法正确的是（ ）
A．该金属的逸出功为零
B．当入射光的频率为
时，遏止电压为
C．当入射光的频率为
时，逸出光电子的最大初动能为
D．普朗克常量为
，单位为
【答案】B
【详解】A．根据光电效应方程
图像纵轴截距的绝对值表示金属逸出功
，由图知，纵轴截距为
则逸出功
A 错误；
B．由光电效应方程
结合图像，当入射光频率为
时，
代入数据即普朗克常量
当入射光频率为
时，最大初动能
代入数据得
遏止电压
，满足
化简得
B 正确；
C．当入射光的频率为
时，最大初动能
代入数据得
C 错误；
D．由
，得普朗克常量
但普朗克常量单位是
，不是
，D 错误。
故选B。
8．（2025·湖南·模拟预测）如图甲为研究光电效应的实验电路，图乙横坐标为实验中AK 间的电压
电
势高于K 为正，纵坐标为入射光的频率
，图乙中BC 为平行于U 轴的直线，CD 是一条倾斜的直线，
BCD 沿
轴向上的区域表示能产生光电流的区域。下列说法正确的是（ ）
A．BC 对应的为滑片P 在Oa 之间的数据
B．CD 对应的为滑片P 在Ob 之间的数据
C．电压为一定值时，仅增大光照强度，光电流可能会增大
D．BC 段光照强度为一定值时，增大电压，光电流一定增大
【答案】C
【详解】AB．根据光电效应特点可知，BC 段对应正向电压，即滑片P 在Ob 之间的数据，CD 段对应滑片
P 在Oa 之间的数据，故AB 错误;
C．电压为一定值时，增大光照强度，单位时间内产生的光电子增多，光电流可能会增大，故C 正确;
D．BC 段光照强度为一定值，增大电压，光电流可能增大，若已经达到饱和光电流，则增大电压，光电流
不再增大，故D 错误。
故选C。
9．（2025·陕西渭南·三模）如图甲所示，用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器的滑片位置，
得到流过电流表的光电流I 与电压表两端电压
的关系图像如图乙所示。当电压表示数分别为2.4V、3.6V
时，到达阳极A 的光电子最大动能的比值为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据题意可知，光电子从金属表面逸出后的最大初动能为
其中
，根据动能定理可得当电压表示数分别为
、
时，到达阳极A 的光电子的最大动能分
别为
，
联立可得
故选A。
10．（2025·山东·模拟预测）氢原子的能级图如图1 所示，一群处于
激发态的氢原子自发跃迁，用辐
射出的光子去照射图2 的阴极K ，只有两种光子
、
可以使之发生光电效应。移动滑动变阻器的滑片及
调换电源正负极，测得电流表示数与电压表示数的对应关系如图3 所示。已知阴极金属的逸出功
，下列说法正确的是（ ）
A．
光子是氢原子从
激发态跃迁到基态辐射出的
B．
光的波长比
光的波长长
C．光电子的最大初动能之比
D．
【答案】D
【详解】A．已知阴极金属的逸出功
，故只有能量大于等于
的光子才能使阴极发生光
电效应；由题知，一群处于
激发态的氢原子自发跃迁，能辐射出
种频率的光子，根据氢原子能
级跃迁公式
从
到
有
从
到
有
从
到
有
可知剩余其它三种，即从
到
，从
到
，从
到
跃迁辐射出来的光子，能量都小
于
；而只有两种光子
、
可以使之发生光电效应，故能使阴极发生光电效应的是从
到
和从
到
跃迁辐射出的光子，其中能量较大的是从
到
跃迁辐射出的光子，根据光电效应
方程有
根据动能定理有
联立解得
可知能量越大的光子照射金属发生光电效应，对应用遏止电压越大，由图3 可知，b 的遏止电压更大，故b
光子是氢原子从
激发态跃迁到基态辐射出的，故A 错误；
B．b 光子是氢原子从
到
激发态跃迁到基态辐射出的，而a 光子是氢原子从
到
激发态跃
迁到基态辐射出的，根据氢原子能级跃迁公式
可知b 光子的能量大于a 光子的能量；
根据
可知b 光子的频率大于a 光子的频率；
根据
可知
光子的波长比
光子的波长短，故B 错误；
C．
光了从
到
，则有
根据光电效应方程可得
光子从
到
，则有
根据光电效应方程可得
故光电子的最大初动能之比
，故C 错误；
D．根据动能定理有
解得
故
，故D 正确。
故选D。
11．（2025·江苏南京·模拟预测）对于甲和乙两种金属，其遏止电压
与入射光频率v 的关系，如图所示，
用h 和e 分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（ ）
A．两图线的斜率均为h
B．甲的逸出功为
，乙的逸出功为
C．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射乙的入射光频率较高
D．若要两种金属都发生光电效应，照射乙的入射光强度必须大于照射甲的入射光强度
【答案】C
【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程有Ek=hν-W0
遏止电压Uc与最大初动能的关系为Ek=Uce
可得
可知两图线的斜率均为
，故A 错误；
B．设甲、乙的逸出功分别为W 甲、W 乙，由
可知
，
得W 甲=ae，W 乙=be，故B 错误；
C．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，设照射到甲、乙的入射光频率分别为ν1、ν2，根据
以上分析有hν1-W 甲=hν2-W 乙
可得hν1-hν2=W 甲-W 乙
因W 甲= ae，W 乙=be
则W 甲＜W 乙，W 甲-W 乙＜0
综上可得hν1-hν2＜0，ν1＜ν2，故C 正确；
D．金属能否发生光电效应与入射光强度无关，与入射光的频率有关，故D 错误。
故选C。
12．（2025·安徽·模拟预测）图甲所示实验装置中光电管的阴极K 由金属M 或N 制成，由此装置分别测出
金属M、N 的遏止电压
与入射光频率
的关系如图乙所示。电子的电荷量为，下列说法中正确的是（
）
A．普朗克常量为
B．测量遏止电压时滑片P 应向
端移动
C．金属M 的逸出功大于金属N 的逸出功
D．发生光电效应的极限频率金属N 小于M
【答案】B
【详解】ACD．根据光电效应方程可得
根据动能定理可得
联立可得
由图乙纵轴截距可知金属M 的逸出功小于金属N 的逸出功，则发生光电效应的极限频率金属M 小于N，
其中金属M 图线对应的斜率为
解得普朗克常量为
故ACD 错误；
B．测量遏止电压时，应使K 板电势高于A 板电势，则滑片P 应向
端移动，故B 正确。
故选B。
03 对波粒二象性、物质波的理解
13．（2025·甘肃平凉·模拟预测）将离子加速后轰击半导体材料表面，可以改变半导体的物理性质，这就
是离子注入技术，这是制造芯片的重要科技，我国在此方面已取得显著的成绩。质量为
的氢离子
和
质量为
的钠离子
，分别由静止开始从
点被同一匀强电场加速，两离子均从
点离开电场。被加
速后两离子速度远小于光速，其重力均忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．两离子在
点的动量相同
B．在
点
的动能更大
C．在
点
产生的物质波波长更长
D．在
点，两离子速度远小于光速，不具有波动性
【答案】C
【详解】B．粒子在电场中被加速，则由动能定理得
两离子电荷量相同（
相同），电场强度
和位移
相同，因此动能相同，选项B 错误；
A．动量
，结合动能公式
得
因
相同，动量与
成正比。H⁺质量
，Na⁺质量
，故H⁺动量
，Na⁺动量
，
动量不同，选项A 错误；
C．德布罗意波长
为普朗克常量。因H⁺动量更小（
），故H⁺的波长
更长，选项C 正确；
D．波动性与速度是否接近光速无关，所有物质均具有波动性。题目中离子速度虽低，但质量小，波长可
能显著（如H⁺），选项D 错误。
故选C。
14．（2025·广西柳州·模拟预测）1924 年，德布罗意提出一切宏观粒子都具有与本身能量相对应的波动频
率或波长。1927 年汤姆孙在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了衍射图样，如图所示。
已知电子质量为m，加速后电子速度v，普朗克常量h，下列说法正确的是（ ）
A．两个电子也可形成衍射图样
B．电子形成的物质波是一种电磁波
C．加速电压越大，电子的物质波波长越大
D．实验中电子的德布罗意波长为
【答案】D
【详解】A．两个电子打在底板上，只有两个亮点，没有衍射图样，故A 错误；
B．电子形成的物质波不是电磁波，电磁波是电磁场形成的波，故B 错误；
CD．根据动能定理
解得
由
，
联立解得
加速电压越大，速度越大，而电子的物质波波长越小，故C 错误，D 正确。
故选D。
15．（2025·江苏徐州·模拟预测）徐州质子重离子医院是全国第二家同时拥有质子和重离子治疗系统的医
院。质子重离子治疗是一种先进的放射治疗技术，其核心原理是高能带电粒子能更精准杀伤肿瘤细胞。质
子和重离子（碳离子）均被加速到0.7 倍光速时，质子比重离子（ ）
A．能量大
B．动量大
C．物质波波长大
D．电离能力强
【答案】C
【详解】质子和碳离子速度均为0.7c，但质量不同（质子质量小，碳离子质量大）。
A．动能公式为
，因碳离子质量更大，动能更大，故A 错误。
B．动量
，碳离子质量大，动量大，故B 错误。
C．物质波波长
，质子动量小，波长大，故C 正确。
D．碳离子电荷量更大，电离能力更强，故D 错误。
故选C。
16．（2025·江苏扬州·模拟预测）利用高压电场研究粒子的波动性，氘核（
）与氦核（
）从静止经
相同电压加速后，动能分别为
、
，德布罗意波长分别为
、
，不考虑相对论效应，则（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】A
【详解】氘核（
）电荷量
氦核（
）电荷量
加速电压U 相同，根据动能定理有
，
可得
根据德布罗意波长公式有
其中h 为普朗克常量，p 为粒子动量，根据动量与动能的关系有
解得
则有
，
氘核质量
，氦核质量
，且有
，
可知
故选A。
17．（2025·湖南·模拟预测）当某种光照射某新材料时，若发生光电效应，具有最大初动能的光电子形成
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 条亮纹中心的间距为Δx。已知电子的质量为m，普朗克常量为h，该新材料的逸出功为W0，则
该光的频率为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据条纹间距公式，有
解得电子的德布罗意波长
又由
，可得电子的动量
根据
可得电子的动能
又根据爱因斯坦光电效应方程，有
可得该
光的频率为
故选C。
18．（2025·江苏苏州·三模）电子双缝干涉实验是十大最美物理实验之一，其原理简化示意图如图所示，
通电后灯丝发热释放出的电子（初速度可认为等于零）经加速电压U 加速后形成高速电子流，电子束照射
间距为d 的双缝，在与双缝相距为L 的屏幕上形成干涉条纹。已知电子质量为m、电荷量为e，普朗克常
量为h，真空中的光速为c，则干涉条纹间距Δx 为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】电子被加速
光子的动量
根据德布罗意公式
根据条纹间距表达式
可得
故选A。
19．（多选）（2025·广东·三模）在探究光电效应的规律的实验中，金属钠的遏止电压
与入射光频率
的关系图像如图中的直线
所示。元电荷为，金属钠的截止频率为
，逸出功为
，金属锌的逸出功
大于金属钠的逸出功。下列说法正确的是（ ）
A．直线
的斜率为
B．直线
的斜率为
C．金属锌的
图像可能为图中的直线①
D．金属锌的
图像可能为图中的直线②
【答案】AD
【详解】AB．根据爱因斯坦光电效应方程有
可得
则所有金属的
图像的斜
率均为
又
联立可得
，故A 正确，B 错误；
CD．设金属锌的逸出功为
，由题意可知金属锌的逸出功大于金属钠的逸出功，即
；根据
可知金属锌的
图像的横轴截距大于金属钠的
图像的横轴截距，则金属锌的
图像可能为
题图中的直线②，故C 错误，D 正确。
故选AD。
20．（多选）（2025·福建南平·模拟预测）如图（a）为某光电烟雾探测器的工作原理图，该探测器可用于
火灾报警。当烟雾进入检测室时，光源（S）发出的光被烟雾颗粒散射，部分散射光进入光电管（M）。光
照射到光电管中的钠表面时，会发生光电效应产生光电流，当光电流大于预设范围便会触发警报。已知烟
雾浓度越高，散射光越强，金属钠的遏止电压
随入射光频率
的变化规律如图（b）所示，电子电荷量
大小为，光速为。则（ ）
A．产生的光电子的最大初动能与烟雾浓度无关
B．
不变时，烟雾浓度越低，产生的光电流越大
C．要使钠发生光电效应，S 发出的光波波长应大于
D．金属钠的逸出功为
【答案】AD
【详解】A．根据光电效应方程
光电子的最大初动能由光子频率和金属的逸出功决定，与烟雾浓度无关，故A 正确；
B．
不变，烟雾浓度越低，到达光电管M 的散射光越弱，产生的光电流越小，故B 错误；
C．发生光电效应的条件为光子频率大于极限频率
，根据
光波波长小于
才有光电子逸出，故C 错误；
D．根据
，
得
利用图（b）的斜率和横轴截距计算可得
，故D 正确。
故选AD。
21．（多选）（2025·浙江温州·模拟预测）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关
，用
频率为
的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为
，已知电
子电荷量为，普朗克常量为，下列说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，增大光强，电流表示数增大
B．改用比
更大频率的光照射，调整滑片使电流表的示数为零，此时电压表示数大于
C．其他条件不变，使开关接
，电流表示数仍为零
D．光电管阴板材料的截止频率
【答案】BD
【详解】A．当开关S 接1 时，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，由爱因斯坦光电效应方程
可知此时刚好为遏止电压，其他条件不变时，增大光强，电流表示数依然为0，A 错误；
B．若改用比
更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，
即此时电压表示数大于
，故B 正确；
C．其他条件不变，使开关接
，此时为正向电压，电流表示数不为零，故C 错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程
其中
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
故D 正确。故选BD。
22．（多选）（2025·陕西咸阳·二模）用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、
光的频率等物理量间的关系。电流计G 测得的光电流I 随光电管两端电压U 的变化如图乙所示，则
（ ）
A．通过电流计G 的电流方向由d 到c
B．电压U 增大，光电流I 一定增大
C．用同频率的光照射K 极，光电子的最大初动能与光的强弱无关
D．光的频率不变增大光的强度则光电流增大
【答案】CD
【详解】A．电流方向与逃逸出来的电子运动方向相反，所以通过电流计G 的电流方向由c 到d，故A 错误；
B．当光电流达到饱和光电流后，增加电压U，光电流I 不变，故B 错误；
C．用同频率的光照射K 极，根据爱因斯坦光电效应方程
光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故C 正确；
D．光的频率不变增大光的强度，光电子数增多，则光电流增大，故D 正确。故选CD。
23．（多选）（2025·浙江·三模）如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n＝3 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能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K 上。
移动滑片P，当电压表的示数为7V 时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P 和O 点刚好位于滑动变
阻器的上、下中点位置。则（ ）
A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P 应由图示位置向a 端移动
B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的
C．若10.2eV 为另一光子能量，则能发生光电效应的光子共有2 种
D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能不变
【答案】AC
【详解】A．要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K 板电势高于A 板电势，则滑片P
应由图示位置向a 端移动，故A 正确；
B．根据
可知不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B 错误；
C．用光子能量为12.09eV 照射到光电管电极K 上，当电压表的示数为7V 时，微安表的示数恰好为零，可
知遏止电压为7V，根据
可得逸出功为
由于逸出功小于10.2eV，大于1.89eV，可知能发生光电效应的光子共有2 种，故C 正确；
D．图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，所以从图示位置滑动滑片P，微安表的读数会变化，故D 错误。
故选AC。
24．（多选）（2025·浙江绍兴·三模）如图1 所示，一束由
两种频率的光组成的复色光照射阴极
，
调节滑动变阻器，记录电流表与电压表的示数，并用图像表示两者的关系（图2 所示）。若用
光单
独照射，可得到遏止电压分别为
，饱和电流分别为
；若用
光分别照射处于第
一激发态的氢原子，只有
光能使氢原子电离。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】BD
【详解】若用
光分别照射处于第一激发态的氢原子，只有
光能使氢原子电离，可知P 光的光子能
量大于Q 光的光子能量，根据
则P 光的遏止电压较大，即
，则由
两种频率的光组成的复色光照射阴极
时的遏止电压
；
由
两种频率的光组成的复色光照射阴极
时，单位时间逸出光电子数等于两种光产生的光电子数之
和，可知饱和光电流I0等于两种光单独照射时的饱和光电流之和，即
。
故选BD。
25．（多选）（2025·海南·三模）用图1 所示装置研究两种金属a、b 的光电效应的规律。图2、图3 分别
为反映光电效应规律的两种图像，
为入射光的频率，
为遏止电压，
为同一频率的光照射金属a、b
时电流表的示数，U 为电压表的示数。下列说法正确的是（ ）
A．若图线1 为金属a，则金属a 的极限频率小于金属b
B．若图线1 为金属a，则金属a 的逸出功大于金属b
C．1、3 图线所描述的为同一金属
D．1、4 图线所描述的为同一金属
【答案】AC
【详解】AB．由爱因斯坦光电效应方程
最大初动能与遏止电压的关系
逸出功与极限频率的关系
联立可得
分析可知，当
为零时，
即横截距表示极限频率，则
若图线1 为金属a，则金属a 的极限频率小于金属b，金属a 的逸出功小于金属b，A 正确，B 错误；
CD．由
可知入射光频率相同时，逸出功越小遏止电压越大，图线3 对应金属的遏止电压更大，
1、3 应为同种金属，2、4 应为另外一种金属，C 正确，D 错误。
故选 AC。
26．（多选）（2025·浙江温州·二模）如图所示为一种光电效应演示仪，光电管与电流计、电源相连，其
入射光的波长与光强可以通过光调节器调节。逐渐调节照射到金属板M 的入射光波长，当波长为
时，电
流计的示数刚好为零，此时将电源正负极对调，电流计示数不为零，再逐渐调节入射光照的波长至
，电
流计的示数恰好变成零。已知电源路端电压为U，不考虑电流计内阻，元电荷为e，真空中光速为c，则（
）
A．
B．可求得普朗克常量
C．当光的波长为
时，仅增大光的波长，电流计示数将不为零
D．当光的波长为
时，仅增大光的强度，电流计示数将不为零
【答案】AB
【详解】AB．根据题意可知，当波长为
时，电流计的示数刚好为零，此时将电源正负极对调，电流计示
数不为零，电源路端电压为U，则有
再逐渐调节入射光照的波长至
，电流计的示数恰好变成零，则有
联立可得
，
故AB 正确；
CD．根据题意可知，
为入射光为极限频率的波长，仅增大光的波长，光的频率减小，不能发生光电效应，
电流计示数仍为零，仅增大光的强度，光的频率不增加，不能发生光电效应，电流计示数仍为零，故CD
错误。故选AB。
27．（多选）（2024·浙江·模拟预测）核
发生衰变的核反应式为
，衰变过程发射出
γ 光子，并伴随产生中微子。该γ 光子照射到逸出功为W0的金属上，打出的光电子速度为v。已知光电子
的质量为m，真空中的光速为c，普朗克常量为h，则（ ）
A．该衰变过程中Pa 核内一个质子转化为中子，这与弱相互作用力有关
B．中微子和电子均属于轻子
C．光电子的物质波波长为
D．核反应中产生的γ 光子频率为
【答案】BC
【详解】A．根据和反应过程电荷数和质量数守恒可知，X 是电子，该衰变过程是
衰变，是Pa 核内一个
中子转化为质子、一个电子并放出能量，是通过弱相互作用实现的，故A 错误；
B．中微子和电子均属于轻子，故B 正确；
C．光电子的物质波波长为
故C 正确；
D．根据光电效应方程有
所以
由于不确定光电子的最大初速度，所
以不能确定γ 光子频率，故D 错误。故选BC。
28．（多选）（2024·重庆·二模）某种光伏电池的工作原理如图所示。半径为
的透明导电的球壳为阳极
A，球形感光材料为阴极K，电压表为理想电压表。现用动量为
的黄光照射K 极，K 极能发射出最大初动
能为
的光电子。已知电子电荷量为，光速为，普朗克常量为，忽略光电子重力及之间的相互作用。
下列说法正确的是（ ）
A．入射光子的波长为
B．阴极感光材料的逸出功为
C．若仅增大入射光强度，电压表的示数将增大
D．若用紫光照射K 极，电压表的最大示数将大于
【答案】BD
【详解】A．黄光的动量为
，可知，波长为
故A 错误；
B．根据
，
解得
故B 正确；
CD．随着K 极逸出的光电子运动到A 极，A、K 之间的电压逐渐增大，若K 电极逸出的最大初动能的光电子
恰好运动不到A 电极，两极间电压达到最大，再增大入射光强度，电压表示数不再增大，此时，根据动能
定理有
解得
若用紫光照射K 极，由于紫光频率大于黄光，则紫光照射逸出光电子的最大
初动能变大，可知，紫光照射时电压表的最大示数
故C 错误，D 正确。故选BD。
29．（2024·海南·高考真题）利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关
接1 时，用频率为
的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为
，已知电子电荷量
为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．其他条件不变，增大光强，电压表示数增大
B．改用比
更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为
C．其他条件不变，使开关接
接2，电流表示数仍为零
D．光电管阴极材料的截止频率
【答案】D
【详解】A．当开关S 接1 时，由爱因斯坦光电效应方程
故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A 错误；
B．若改用比
更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，
即此时电压表示数大于
，故B 错误；
C．其他条件不变时，使开关S 接2，此时
可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C 错误；
D．根据爱因斯坦光电效应方程
其中
联立解得，光电管阴极材料的截止频率为
故D 正确。故选D。
30．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120 实现了超高分
辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经
电压加速后，其德布罗意波长为
，若加速电压为
，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为
（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】设电子经过电压加速后速度大小为，由动能定理得
电子的动量大小为
电子的德布罗意波长为
联立解得
因为
可解得
C 正确，ABD 错误。
故选C。
31．（多选）（2025·浙江·高考真题）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．分别射入同一单缝衍射装置时，Q 的中央亮纹比R 宽
B．P、Q 产生的光电子在K 处最小德布罗意波长，P 大于Q
C．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
D．对应于图2 中的M 点，单位时间到达阳极A 的光电子数目，P 多于Q
【答案】BC
【详解】A．根据
因Q 的截止电压大于R，可知Q 的频率大于R 的频率，Q 的波长小于R 的波长，则分别射入同一单缝衍射
装置时，R 的衍射现象比Q 更明显，则Q 的中央亮纹比R 窄，选项A 错误；
B．同理可知P、Q 产生的光电子在K 处Q 的最大初动能比P 较大，根据
可知最小德布罗意波长，P 大于Q，选项B 正确；
C．因Q 对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据
可知三束光中Q 对应的能级最高，选项C 正确；
D．对应于图2 中的M 点，P 和Q 的光电流相等，可知P 和Q 单位时间到达阳极A 的光电子数目相等，选
项D 错误。
故选BC。
32．（多选）（2024·辽宁·高考真题）X 射线光电子能谱仪是利用X 光照射材料表面激发出光电子，并对光
电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X 光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X 光的强度，
则（ ）
A．该金属逸出功增大
B．X 光的光子能量不变
C．逸出的光电子最大初动能增大
D．单位时间逸出的光电子数增多
【答案】BD
【详解】A．金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X 光的强度，该金属逸出
功不变，故A 错误；
B．根据光子能量公式
可知增加此X 光的强度，X 光的光子能量不变，故B 正确；
C．根据爱因斯坦光电方程
可知逸出的光电子最大初动能不变，故C 错误；
D．增加此X 光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D 正
确。
故选BD。
33．（2025·江苏·高考真题）江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微
子信息。光电倍增管阴极金属材料的逸出功为
，普朗克常量为h。
(1)求该金属的截止频率
；
(2)若频率为
的入射光能使该金属发生光电效应，求光电子的最大初动能
。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）根据题意，由光电效应方程有
当
时，可得该金属的截止频率
（2）根据题意，由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为
