第67讲 光电效应波粒二象性（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第67讲光电效应波粒二象性（练习）（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）一、选择题要求：请从下列各题的四个选项中，选择一个最符合题意的答案。1.光电效应实验中，当入射光的频率低于金属的极限频率时，下列说法正确的是：（1）金属表面的电子会被光子激发出来；（2）金属表面的电子不会被打出；（3）金属表面的电子被打出时，其动能与入射光的频率有关；（4）金属表面的电子被打出时，其动能与入射光的强度有关。2.下列关于光电效应的说法中，正确的是：（1）光电效应的产生与光的强度有关；（2）光电效应的产生与光的频率有关；（3）光电效应的产生与金属的逸出功有关；（4）光电效应的产生与金属的表面结构有关。二、填空题要求：请将下列各题的空白处填上正确的答案。3.光电效应实验中，当入射光的频率为ν时，金属表面的逸出功为W，则金属表面的电子被激发出来的最大动能为________。4.根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大动能与入射光的频率ν的关系为：Ekm=________。5.光电效应实验中，当入射光的频率为ν时，金属表面的逸出功为W，则入射光的能量为________。6.光电效应实验中，若要使金属表面的电子被打出，入射光的频率必须满足条件：________。7.光电效应实验中，若要使金属表面的电子被打出，入射光的强度必须满足条件：________。三、计算题要求：请根据下列各题的要求，进行计算并给出答案。8.已知某金属的逸出功为W=3.0eV，入射光的频率为ν=6.0×10^14Hz，求：（1）入射光的能量E；（2）金属表面的电子被打出时，其最大动能Ekm；（3）若要使金属表面的电子被打出，入射光的频率至少为多少？四、简答题要求：请根据所学知识，简要回答下列问题。9.简述光电效应实验的基本原理和实验现象。10.什么是逸出功？它与光电效应有什么关系？11.简述爱因斯坦光电效应方程的内容及其意义。五、论述题要求：结合所学知识，论述下列问题。12.分析影响光电效应实验结果的因素有哪些，并解释其原因。13.举例说明光电效应在现实生活中的应用。六、应用题要求：请根据所学知识，解决下列问题。14.已知某金属的逸出功为W=2.0eV，入射光的频率为ν=5.0×10^14Hz，求：（1）入射光的能量E；（2）金属表面的电子被打出时，其最大动能Ekm；（3）若要使金属表面的电子被打出，入射光的频率至少为多少？15.某金属的逸出功为W=4.0eV，入射光的强度为I，频率为ν=7.0×10^14Hz，求：（1）若要使金属表面的电子被打出，入射光的强度至少为多少？（2）金属表面的电子被打出时，其最大动能Ekm与入射光强度的关系如何？本次试卷答案如下：一、选择题1.B解析：当入射光的频率低于金属的极限频率时，光子能量不足以克服金属的逸出功，因此金属表面的电子不会被光子激发出来。2.B解析：光电效应的产生与光的频率有关，当光的频率高于金属的极限频率时，光子能量足以克服金属的逸出功，从而产生光电效应。二、填空题3.hν-W解析：根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大动能Ekm等于入射光的能量hν减去金属的逸出功W。4.hν-W解析：同上题解析。5.hν解析：入射光的能量等于普朗克常数h乘以光的频率ν。6.ν>ν0解析：要使金属表面的电子被打出，入射光的频率必须大于金属的极限频率ν0。7.与入射光的强度无关解析：光电效应的产生与入射光的强度无关，只与光的频率有关。三、计算题8.（1）E=hν=(6.626×10^-34J·s)×(6.0×10^14Hz)=3.978×10^-19J≈2.5eV（2）Ekm=hν-W=(3.978×10^-19J)-(3.0eV×1.602×10^-19J/eV)=6.34×10^-20J≈0.39eV（3）ν≥ν0=W/h=(3.0eV×1.602×10^-19J/eV)/(6.626×10^-34J·s)≈2.91×10^14Hz四、简答题9.光电效应实验的基本原理是：当光照射到金属表面时，光子将能量传递给金属表面的电子，如果光子的能量大于金属的逸出功，则电子会被激发出来。实验现象是：金属表面会产生光电子，且光电子的动能与入射光的频率有关。10.逸出功是指从金属表面逸出一个电子所需的最小能量。它与光电效应的关系是：只有当入射光的能量大于或等于金属的逸出功时，光电效应才能发生。11.爱因斯坦光电效应方程的内容是：Ekm=hν-W，其中Ekm是光电子的最大动能，h是普朗克常数，ν是入射光的频率，W是金属的逸出功。这个方程说明了光电效应的产生与光的频率有关，并且给出了光电子动能与入射光频率之间的关系。五、论述题12.影响光电效应实验结果的因素有：入射光的频率、金属的逸出功、金属表面的清洁程度、实验装置的完好性等。入射光的频率越高，光电子的最大动能越大；金属的逸出功越小，光电效应越容易发生；金属表面的清洁程度和实验装置的完好性会影响光电效应的发生。13.光电效应在现实生活中的应用有：光电传感器、太阳能电池、光电计数器、光盘读取器等。六、应用题14.（1）E=hν=(6.626×10^-34J·s)×(5.0×10^14Hz)=3.313×10^-19J≈2.1eV（2）Ekm=hν-W=(3.313×10^-19J)-(2.0eV×1.602×10^-19J/eV)=4.015×10^-20J≈0.25eV（3）ν≥ν0=W/h=(2.0eV×1.602×10^-19J/eV)/(6.626×10^-34J·s)≈2.45×10^1