《2026年学易优高考二轮总复习物理》

[例 1] (2025·山东卷)在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为 1、2、3 的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能 $ E_{k} $ 的大小关系正确的是 (B)


A.$ E_{k1} ＞ E_{k2} ＞ E_{k3} $
B.$ E_{k2} ＞ E_{k3} ＞ E_{k1} $
C.$ E_{k3} ＞ E_{k2} ＞ E_{k1} $
D.$ E_{k3} ＞ E_{k1} ＞ E_{k2} $

答案： 例1 答案：B
解析：根据光电子最大初动能与遏制电压的关系$E_{\mathrm{k}}=eU_{\mathrm{c}}$，根据图像有$U_{c2}＞U_{c3}＞U_{c1}$，故$E_{\mathrm{k}2}＞E_{\mathrm{k}3}＞E_{\mathrm{k}1}$，故B正确。

[例 2] (2025·山东济南一模)用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压 $ U_{c} $ 与对应入射光的波长 $ \lambda $ 作出的 $ U_{c} - \frac{1}{\lambda} $ 图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为 $ e $，光速为 $ c $，下列说法正确的是 (C)


A.该光电管阴极材料的截止频率大小为 $ \frac{a}{c} $
B.由图像可得普朗克常量 $ h = \frac{ae}{bc} $
C.当用波长 $ \lambda = \frac{1}{3a} $ 的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 $ 2be $
D.当用波长 $ \lambda = \frac{1}{a} $ 的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能随 $ \lambda $ 的增大而增大

答案： 例2 答案：C
解析：根据动能定理$eU_{\mathrm{c}}=E_{\mathrm{k}m}$，又光电效应方程为$h\frac{c}{\lambda}=h\nu_{0} +E_{\mathrm{k}m}$，整理得$U_{\mathrm{c}}=\frac{hc}{e}·\frac{1}{\lambda}-\frac{h\nu_{0}}{e}$得$\frac{b}{a}=\frac{hc}{e}$，$-b=-\frac{h\nu_{0}}{e}$，普朗克常量为$h=\frac{be}{ac}$，该光电管阴极材料的截止频率大小为$\nu_{0} =ac$，故A、B错误；$\frac{1}{2}mv_{m}^{2}=h\nu -W_{0}=\frac{hc}{\lambda}-W_{0}$，将波长$\lambda=\frac{1}{3a}$代入光电效应方程，光电子的最大初动能为$E_{\mathrm{k}m}=2be$，故C正确；波长越长，光子能量越小，光电子的最大初动能随$\lambda$的增大而减小，故D错误。

[例 3] (多选)(2025·浙江卷)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 (BC)

A.分别射入同一单缝衍射装置时，$ Q $ 的中央亮纹比 $ R $ 的宽
B.$ P、Q $ 产生的光电子在 $ K $ 处的最小德布罗意波长，$ 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： 例3 答案：BC
解析：由爱因斯坦光电效应方程得$E_{\mathrm{k}m}=h\nu -W_{0}$，又由动能定理得$-eU_{\mathrm{c}}=0 -E_{\mathrm{k}m}$，整理得$eU_{\mathrm{c}}=h\nu -W_{0}$，由题图2可知，$Q$的截止电压大于$R$的，则$Q$的频率大于$R$的频率，由$c=\lambda\nu$可知，$Q$的波长小于$R$的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，$Q$的中央亮纹比$R$的窄，故A错误；同理，$Q$产生的光电子的最大初动能比$P$的大，由德布罗意波长公式$\lambda=\frac{h}{p}$和$p=\sqrt{2mE_{\mathrm{k}m}}$得$\lambda=\frac{h}{\sqrt{2mE_{\mathrm{k}m}}}$，显然$P$产生的光电子在$K$处的最小德布罗意波长大于$Q$的，故B正确；结合A项分析，根据题图2可知$Q$的频率最大，由公式$E =h\nu$可知$Q$的光子能量最大，则由能级跃迁的频率条件$h\nu=E_{n}-E_{m}$可知，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，故C正确；对应于题图2中的$M$点，$P$和$Q$的光电流相等，则单位时间到达阳极$A$的光电子数目相等，故D错误。