2023年高三物理二輪復(fù)習(xí)練34 有關(guān)光電效應(yīng)、比結(jié)合能的圖像問題

2023年高三物理二輪高頻考點(diǎn)沖刺突破

專題34有關(guān)光電效應(yīng)、比結(jié)合能的圖像問題

專練目標(biāo)______________________________專練內(nèi)容______________________________

目標(biāo)1高考真題（IT—4T）

目標(biāo)2光電流I-U圖像（5T—8T）

目標(biāo)3最大初動能E1<-υ圖像（9T—12T）

目標(biāo)4遏止電壓Uc-υ圖像（13T—16T）

目標(biāo)5比結(jié)合能圖像（17T—20T）

【典例專練】

一、高考真題

1.如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓上與入射光頻率U的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接

證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定了普朗克常量入由圖像可知（）

A.鈉的逸出功為〃匕B.鈉的截止頻率為8.5x10MHZ

C.圖中直線的斜率為普朗克常量〃D.遏止電壓S與入射光頻率U成正比

2.如圖所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，其截止頻率匕<嶺，保持入射光不變，則光

電子到達(dá)/極時(shí)動能的最大值金“隨電壓U變化關(guān)系的圖像是（）

3.研究光電效應(yīng)電路如圖所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K）,鈉極

板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流/與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象

中，正確的是。

4.對于鈉和鈣兩種金屬，其遏止電壓4與入射光頻率V的關(guān)系如圖所示.用h、e分別表示普朗克常量和

電子電荷量，則（）

A.鈉的逸出功小于鈣的逸出功

B.圖中直線的斜率為?h

e

C.在得到這兩條直線時(shí)，必須保證入射光的光強(qiáng)相同

D.若這兩種金屬產(chǎn)生的光電子具有相同的最大初動能，則照射到鈉的光頻率較高

二、光電流I-U圖像

5.如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于〃=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子,

其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時(shí)，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下

列說法不正確的是（）

A.光電管陰極K金屬材料的逸出功為5.75eV

B.這些氫原子躍遷時(shí)共發(fā)出6種頻率的光

C.若調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源右側(cè)為正極

D.氫原子從〃=4能級躍遷到〃=2能級時(shí)，氫原子能量減小，核外電子動能增加

6.某同學(xué)利用圖甲所示的電路圖研究光電效應(yīng)，他先后用三種不同的光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖乙的結(jié)果，其中

橫軸為電壓表的測量值，縱軸為電流表的測量值。下列說法正確的是（）

A.測量遏止電壓時(shí)開關(guān)應(yīng)接bB.通過電流表的電流是由C到"

C.光線3的頻率最低D.光線3照射陰極單位時(shí)間發(fā)射的光電子數(shù)最少

7.如圖為b、C三種光在同一光電效應(yīng)裝置中測的光電流和電壓的關(guān)系.由。、6、C組成的復(fù)色光通

過三棱鏡時(shí)，下述光路圖中正確的是（）

8.用氫原子由〃八〃能級躍遷到基態(tài)釋放的光子，分別照射同一光電管時(shí)，測得的光電流與電壓的關(guān)系圖

像如圖中1、2兩條曲線所示，已知加、〃能級對應(yīng)的原子能量分別為Em、紇，電子電荷量的絕對值為e,

則下列說法正確的是（)

B.1、2兩種情況下單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)之比為///2

C?1、2兩種情況下產(chǎn)生的光電子最大初動能之比為N

D.氫原子吸收能量為e(S-U)的光子可由m能級躍遷到n能級

三、最大初動能Ek-I)圖像

9.用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S,用頻率為U的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。

圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動能耳與入射光頻率U的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐

標(biāo)為(α,0),與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-b),下列說法中正確的是()

A.普朗克常量為人=匕

a

B.斷開開關(guān)S后，電流表G的示數(shù)不為零

C.僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能將增大

D.保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變

10.用不同頻率的紫外線分別照射鴇和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光

頻率U變化的《一u圖像。已知鴇的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將二者的圖線畫在同一個

線一u坐標(biāo)系中，用實(shí)線表示鴇、虛線表示鋅，則下列正確反映這一過程的圖是()

Ek

11.實(shí)驗(yàn)得到金屬鈣的光電子的最大初動能以與入射光頻率V的關(guān)系如圖所示。下表中列出了幾種金屬的截

止頻率和逸出功，參照下表可以確定的是（）

金屬鴇鈣鈉

截止頻率為/（XlOMHz）10.957.735.53

逸出功必JeV4.543.202.29

A.如用金屬鴇做實(shí)驗(yàn)得到的V圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大

B.三種金屬原子的動能相同，金屬鴇原子的德布羅意波長最大

C.如用金屬鋁做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)入射光的頻率v<%時(shí)，可能會有光電子逸出

D.如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的國-V圖線也是一條直線，設(shè)其延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（0,-Ek2）,則Eg

<Ekl

12.用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線如圖，普朗克常量

A=6.63×10^34J?s-電子電荷量e=1.6χl（）T9C,由圖可知（）

4.04.55.05.56.06.57.0v∕(×IO14Hz)

A.該金屬的截止頻率為4.27xl0'?1Hz

B.該金屬的截止頻率為5.5x10ZHZ

C.該圖線的斜率表示普朗克常量

D.該金屬的逸出功約為1.77eV

四、遏止電壓Uc-D圖像

13.從1907年起，美國物理學(xué)家密立根就開始以精湛的技術(shù)測量光電效應(yīng)中幾個重要的物理量。他通過如

圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量某金屬的遏止電壓上與入射光頻率u,作出圖乙所示的（-丫圖象，由此算出普

朗克常量/7,并與普朗克根據(jù)黑體輻射測出的〃相比較，以檢驗(yàn)愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。已知電子

的電荷量為e,則下列普朗克常量〃的表達(dá)式正確的是（）

,

v∣V2

匕-匕e(%-%)

14.12.美國物理學(xué)家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓UC與入射光頻率U的關(guān)系，描繪出

圖乙中的圖象，由此算出普朗克常量入電子電量用e表示，下列說法正確的是（）

A.入射光的頻率增大，為了測遏止電壓，則滑動變阻器的滑片P應(yīng)向M端移動

B.增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能也增大

C.由UC-V圖象可求普朗克常量表達(dá)式為〃=S

D.當(dāng)電流表A中存在電流時(shí)，電流的方向通過電流表向上

15.科學(xué)探究小組使用如圖甲所示的電路圖研究光電效應(yīng)，圖乙為光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)遏止電壓U與入

射光頻率V的關(guān)系圖像，已知光電子的電荷為e。下列說法正確的是（）

甲乙

A.單刀雙擲開關(guān)S空擲時(shí)，即使能發(fā)生光電效應(yīng)，電流傳感器的示數(shù)仍然為零

B.為得到圖乙的圖像，單刀雙擲開關(guān)S應(yīng)擲于1處

C.光電管中金屬材料的逸出功為怎

D.普朗克常量〃=:

b

16.如圖是某金屬光電效應(yīng)的遏止電壓與入射光頻率V的實(shí)驗(yàn)圖線。已知電子的電荷量,由此圖像和愛

因斯坦光電效應(yīng)方程可知（）

B.該金屬的逸出功與入射光頻率無關(guān)

C.圖中直線的斜率為普朗克常量

D.遏止電壓UC與入射光頻率V成正比

五、比結(jié)合能圖像

17.原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示，根據(jù)該曲線，下列判斷中正確的有（)

102050100150200250

A.；He核的結(jié)合能約為14MeV

B.；He核比;Li核結(jié)合能大

C.兩個：H核結(jié)合成；He核時(shí)釋放能量

D?聲U核中核子的平均結(jié)合能比MKr核中的大

18.如圖是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖像，通過該圖像可以得出一些原子核的比結(jié)合能，如