《2025年5年高考3年模拟高中物理选择性必修第三册人教版江苏专版》

1.(2025 江苏扬州期末)如图所示,分别用甲、乙两种金属材料作 K 极进行光电效应实验,其逸出功 $W_{甲} ＜ W_{乙}$,保持入射光的频率不变,实验得到电流 $I$ 随电压 $U$ 变化的图像可能正确的是 (A)

答案： 1.A  根据爱因斯坦光电效应方程 $E_{k}=h\nu - W_{0}$，因为 $E_{k}=eU_{c}$，联立整理得 $eU_{c}=h\nu - W_{0}$，结合 $W_{甲}＜W_{乙}$ 可知，$U_{c1}＞U_{c2}$，故选 A。

2.(2025 河北张家口联考)如图所示为研究某金属发生光电效应时光电子的最大初动能随入射光频率变化的关系图像。下列说法正确的是 (C)


A.增大人射光的强度,光电子的最大初动能增大

B.该金属的截止频率为$\nu_0$
C.普朗克常量 $h = \frac{3E_{k1}}{\nu_0}$
D.当入射光的频率为$\frac{\nu_0}{3}$时,逸出光电子的最大初动能为$\frac{E_{k1}}{3}$

答案：
2.C 根据爱因斯坦光电效应方程$E_k = h\nu - W_0$，可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，A 错误；当入射光的频率等于截止频率时，光电子的最大初动能为零，所以该金属的截止频率为$\nu_c$，B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程$E_k = h\nu - W_0$，可知图像的斜率为普朗克常量，故$h = \frac{3E_{k1}}{\nu_0}$，C 正确；根据爱因斯坦光电效应方程，当$\nu = \nu_0$时，$E_{k1} = h\nu_0 - W_0$，当$\nu = 2\nu_0$时，$4E_{k1} = 2h\nu_0 - W_0$，解得$h\nu_0 = 3E_{k1}$，$W_0 = 2E_{k1}$，当$\nu = \frac{\nu_0}{3}$时，$E_{k2} = \frac{h\nu_0}{3} - W_0 = -E_{k1}$，说明$\frac{\nu_0}{3}$小于截止频率，电子不能逸出，D 错误。
归纳总结
$E_k - \nu$图线
光电子的最大初动能$E_k$随入射光频率$\nu$的变化图线如图所示，由$E_k = h\nu - W_0$知，横轴上的截距是阴极金属的截止频率$\nu_c$，纵轴上的截距是阴极金属的逸出功的负值$-W_0$，斜率是普朗克常量 h。

3.(2025 广东深圳期中)在光学天文望远镜中,光电倍增管利用光电效应将微弱的光线信号转换为电子信号并进行放大。光电效应实验装置如图甲所示,用①、②、③三种单色光分别照射光电管的阴极 K,得到的光电流 $I$ 与光电管两端电压 $U$ 的关系如图乙所示。则 (B)


A.一切光照射到阴极 K 都能发生光电效应
B.测量 $U_c$ 的大小时,滑片 P 应向 $a$ 端移动
C.③光的频率小于①光的频率
D.②光的强度大于①光的强度

答案：
3.B 频率低于截止频率的光照射到阴极 K 时不能发生光电效应，故 A 错误；$U_c$是遏止电压，测量遏止电压时，A、K 两极上所加电压为反向电压，即 K 极电势比 A 极电势高，可知滑片 P 应向 a 端移动，故 B 正确；根据$E_k = h\nu - W_0$、$eU_c = E_k$可知光的频率越大，遏止电压越大，所以③光的频率大于①光的频率，故 C 错误；①、②光频率相同，饱和电流较大的光的强度较大，所以②光的强度小于①光的强度，故 D 错误。
归纳总结
在入射光频率一定时，饱和电流随入射光强度的增大而增大

4.(2025 江苏南京期中)图甲所示实验装置中阴极 K 由金属 M 制成,由此装置测出遏止电压 $U_c$ 与入射光频率 $\nu$ 的关系如图乙所示。已知普朗克常量 $h = 6.6 × 10^{-34} J · s$,电子的电荷量 $e = 1.6 × 10^{-19} C$,真空中的光速为 $c = 3.0 × 10^8 m/s$。下列说法正确的是 (D)


A.图甲中,闭合开关,滑片 P 向 $a$ 端移动时,微安表示数越来越大
B.图乙中直线的斜率为 $he$
C.由图乙可知金属 M 的逸出功约为 $4.27 eV$
D.图乙中 A 点对应的入射光光子动量约为 $1.2 × 10^{-27} kg · m/s$

答案： 4.D 图甲中，闭合开关，滑片向 a 端移动，阴极 K 与阳极 A 之间所加电压为反向电压，且反向电压逐渐增大，微安表的示数不可能增大，A 错误；根据$eU_c = h\nu - W_0$，得$U_c = \frac{h}{e}\nu - \frac{W_0}{e}$，则图乙中直线的斜率为$\frac{h}{e}$，B 错误；由图乙可知当$\nu = 4.27×10^{14}Hz$时，$U_c = 0$，代入$eU_c = h\nu - W_0$，可解得$W_0 \approx 1.76eV$，C 错误；图乙中 A 点对应的入射光频率为$\nu = 5.5×10^{14}Hz$，对应的入射光光子动量为$p = \frac{h}{\lambda} = \frac{h\nu}{c} \approx 1.2×10^{-27}kg·m/s$，D 正确。