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光电效应 章节练习（第二份）：光子能量、红限与截止电压
光电效应 章节练习（第二份）：光子能量、红限与截止电压
第二份把 hv = W + Kmax 由左到右走一次：先由频率或波长算光子能量，再由功函数求红限，最后用截止电压反求功函数。每题先写出能量守恒式，再代入数值；光强只影响电子数目，不影响单个电子的最大动能。所有数值由电脑核算。
快速答案 6.0×10¹⁴ Hz 得 2.49 eV；500 nm 同为 2.49 eV；红限 5.31×10¹⁴ Hz；红限 622 nm；400 nm 对 2.0 eV 得 1.11 eV；0.80 V 得 1.28×10⁻¹⁹ J；电流加倍、动能不变；功函数 2.94 eV；功函数 1.66 eV；错题正解为动能不变。
01 本卷资料（做完才看答案）
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 题数 | 10 题 |
| 建议时间 | 25 分钟 |
| 难度分布 | 基础 4 · 进阶 3 · 挑战 2 · 错题重练 1 |
| 对应章节 | 所属章节：光电效应 |
| 适用年级 | 中六 |
02 题目（10 题）
- 基础频率 6.0×10¹⁴ Hz 的光子能量是多少（以 eV 表示）？
- 基础波长 500 nm 的光子能量是多少（以 eV 表示）？
- 基础某金属的功函数是 2.2 eV，它的红限频率是多少？
- 基础功函数 2.0 eV 的金属，红限波长是多少？
- 进阶波长 400 nm 的光照射功函数 2.0 eV 的金属，光电子最大动能是多少？
- 进阶截止电压量得 0.80 V，光电子的最大动能是多少（以 J 表示）？
- 进阶频率不变而光强加倍，饱和光电流与最大动能分别怎样变？
- 挑战波长 300 nm 的光照射金属，截止电压为 1.20 V，求该金属的功函数。
- 挑战某金属的截止频率是 4.0×10¹⁴ Hz，求它的功函数。
- 错题重练有同学答“增大光强会令光电子最大动能上升”。错在哪里？正确结论是什么？
03 答案与一句解说
| 题号 | 答案 | 一句解说 |
|---|---|---|
| 1 | 3.98×10⁻¹⁹ J，即 2.49 eV。 | 用 E = hf = 6.63×10⁻³⁴ × 6.0×10¹⁴，再除以 1.60×10⁻¹⁹ 换成 eV。 |
| 2 | 3.98×10⁻¹⁹ J，即 2.49 eV。 | 用 E = hc/λ = 1.989×10⁻²⁵ ÷ 5.00×10⁻⁷，结果与 6.0×10¹⁴ Hz 相同。 |
| 3 | 5.31×10¹⁴ Hz。 | 红限时 hf₀ = W，所以 f₀ = 3.52×10⁻¹⁹ ÷ 6.63×10⁻³⁴。 |
| 4 | 约 622 nm。 | 用 λ₀ = hc/W = 1.989×10⁻²⁵ ÷ 3.20×10⁻¹⁹。 |
| 5 | 1.77×10⁻¹⁹ J，即 1.11 eV。 | 光子 4.97×10⁻¹⁹ J（3.11 eV）减去功函数 2.0 eV 得 1.11 eV。 |
| 6 | 1.28×10⁻¹⁹ J，即 0.80 eV。 | Kmax = eV_s = 1.60×10⁻¹⁹ × 0.80，所以数字上 eV 值等于截止电压。 |
| 7 | 饱和电流加倍，最大动能不变。 | 光强加倍即光子数目加倍，电子数目加倍；单个电子能量只看频率。 |
| 8 | 约 2.94 eV（4.71×10⁻¹⁹ J）。 | 光子 6.63×10⁻¹⁹ J（4.14 eV）减去 1.20 eV 得功函数 2.94 eV。 |
| 9 | 约 1.66 eV（2.65×10⁻¹⁹ J）。 | 截止频率时出射电子动能为零，所以 W = hf₀ = 6.63×10⁻³⁴ × 4.0×10¹⁴。 |
| 10 | 频率决定单个光子的能量，所以最大动能只由频率决定；光强加倍时最大动能不变，只是电子数目增加。 | 把“光强”误当成“光子能量”是这章最常见的错，改卷时先问频率有没有变。 |
04 做完之后怎样跟进
- 对完答案，只重做错的那几题，并在错题旁写出错在哪一步（公式、单位还是抄错数）。
- 同一题隔两日再做一次；两次都对才可以移到下一份练习。
- 家长只需看答案栏与解说栏，不必逐题讲解。
本卷题目与答案由 TutorZone 团队原创编写，并非任何学校、出版社或考试局的试题；数值与答案均以程式核算。
