第1节 光电效应 波粒二象性.pdf

《第1节 光电效应 波粒二象性.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第1节 光电效应 波粒二象性.pdf（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十二章第十二章 原子物理学原子物理学 全国卷全国卷 5 5 年考情分析年考情分析(说明：说明：2014201420162016 年，本章内容以选考题目出现年，本章内容以选考题目出现)基础考点基础考点常考考点常考考点(2014(201420182018 考情统计考情统计)1818卷卷 T T1717(6(6 分分)光电效应光电效应()氢原子光谱氢原子光谱()氢原子的能级结构、能氢原子的能级结构、能级公式级公式()放射性同位素放射性同位素()裂变反应和聚变反应、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆裂变反应堆()射线的危害和防护射线的危害和防护()以上以上 5 5 个考点未曾独立命个考点未曾独立命题题爱

2、因斯坦光电爱因斯坦光电效应方程效应方程()原子核的组成、原子核的组成、放放射性、射性、原子核的衰原子核的衰变、半衰期变、半衰期()核力、核力、核反应方程核反应方程()结合能、结合能、质量亏损质量亏损()第第 1 1 节节光电效应光电效应波粒二象性波粒二象性1717卷卷 T T1919(6(6 分分)1616卷卷 T T35(1)35(1)(5(5 分分)1515卷卷 T T35(1)35(1)(5(5 分分)1515卷卷 T T35(1)35(1)(5(5 分分)1717卷卷 T T1515(6(6 分分)1414卷卷 T T35(1)35(1)(6(6 分分)1414卷卷 T T35(1)3

3、5(1)(5(5 分分)1818卷卷 T T1414(6(6 分分)1616卷卷 T T35(1)35(1)(5(5 分分)1717卷卷 T T1717(6(6 分分)命题概率命题概率独立命题独立命题概率概率 60%60%独立命题独立命题概率概率 40%40%独立命题独立命题概率概率 60%60%独立命题独立命题概率概率 40%40%独立命题独立命题概率概率 30%30%(1)(1)光电效应现象光电效应现象与光电效应方程与光电效应方程的应用的应用(2)(2)原子核式结构原子核式结构(3)(3)氢原子光谱规氢原子光谱规律、能级跃迁律、能级跃迁(4)(4)核衰变与核反核衰变与核反应方程应方程(5)

4、(5)核能与爱因斯核能与爱因斯坦质能方程坦质能方程常考角度常考角度 一、光电效应一、光电效应1 1光电效应现象：光电效应现象：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象 注注 11，称为光，称为光电效应，发射出来的电子称为光电子。电效应，发射出来的电子称为光电子。2 2光电效应的四个规律光电效应的四个规律(1)(1)每种金属都有一个极限频率。每种金属都有一个极限频率。(2)(2)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的。(3)(3)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。光

5、电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。(4)(4)光电流的强度与入射光的强度成正比。光电流的强度与入射光的强度成正比。注注 223 3遏止电压与截止频率遏止电压与截止频率(1)(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压遏止电压：使光电流减小到零的反向电压 U Uc c。(2)(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极又叫极限频率限频率)。不同的金属对应着不同的极限频率。不同的金属对应着不同的极限频率。二、爱因斯坦光电效应方程二、爱因斯坦光电效应方程1 1光子说光子说

6、在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量子，光子的能量 hh。其中。其中 h h6.636.6310102 2逸出功逸出功 WW0 0使电子脱离某种金属所做功的最小值。使电子脱离某种金属所做功的最小值。注注 333 3最大初动能最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。能的最大值。4 4爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦光电效应方程(1)(1)表达式：表

7、达式：E Ek khhWW0 0。(2)(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是 hh，这些能量的一部分用来，这些能量的一部分用来1 1克服金属的逸出功克服金属的逸出功 WW0 0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能 E Ek k m me ev v2 2。2 2三、光的波粒二象性三、光的波粒二象性1 1光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性。2 2光电效应说明光具有粒子性。光电效应说明光具有粒子性。3 3光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二

8、象性。光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性。【注解释疑】【注解释疑】注注 11 光电效应现象可认为是光子把原子最外层的电子撞了出来，是一对一的关系，光电效应现象可认为是光子把原子最外层的电子撞了出来，是一对一的关系，而且是瞬时的。而且是瞬时的。注注 22 光照强度决定着每秒钟光源发射的光子数，频率决定着每个光子的能量。光照强度决定着每秒钟光源发射的光子数，频率决定着每个光子的能量。注注 33 金属越活跃，逸出功越小，越容易发生光电效应。金属越活跃，逸出功越小，越容易发生光电效应。深化理解深化理解 1 1每种金属都有一个极限频率，入射光的频率不低于这个极限频率才能使金属产生光每种金属

9、都有一个极限频率，入射光的频率不低于这个极限频率才能使金属产生光电效应。电效应。3434 J Js s。(称为普朗克常量称为普朗克常量)2 2当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比。h hWW0 03 3遏止电压遏止电压 U Uc c与入射光频率与入射光频率 、逸出功、逸出功 WW0 0间的关系式：间的关系式：U Uc c 。e ee e4 4截止频率截止频率 c c与逸出功与逸出功 WW0 0的关系：的关系：hhc cWW0 00 0，据此求出截止频率，据此求出截止频率 c c。基础自测基础自测

10、一、判断题一、判断题(1)(1)光子和光电子都是实物粒子。光子和光电子都是实物粒子。()(2)(2)只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。()(3)(3)要想在光电效应实验中测到光电流，入射光子的能量必须大于金属的逸出功。要想在光电效应实验中测到光电流，入射光子的能量必须大于金属的逸出功。()(4)(4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。()(5)(5)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。()(6)(6)德国物理学家普朗克提

11、出了量子假说，成功地解释了光电效应规律。德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律。()(7)(7)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性。美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性。()二、选择题二、选择题1 1 人教版选修人教版选修 3 35 P5 P3030演示实验改编演示实验改编(多选多选)如图所示，如图所示，用导线把验电器与锌板相连接，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()A A有光子从锌板逸出有光子从锌板逸出C C验电器指针张开一个角度验电器指针张开一个角度答案答案：BCBC2 2

12、在光电效应实验中，用波长为在光电效应实验中，用波长为 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是正确的是()A A仅增大入射光的强度，光电流大小不变仅增大入射光的强度，光电流大小不变B B仅减小入射光的强度，光电效应现象可能消失仅减小入射光的强度，光电效应现象可能消失C C改用波长大于改用波长大于 的光照射，光电子的最大初动能变大的光照射，光电子的最大初动能变大D D改用波长大于改用波长大于 的光照射，可能不发生光电效应的光照射，可能不发生光电效应解析：解析：选选 D D当发生光电效应时，增大入射光的强度，则光电流会增大，故当发生光电效应时

13、，增大入射光的强度，则光电流会增大，故 A A 错误；错误；入射光的频率不低于金属的极限频率，就会发生光电效应，与入射光的强度无关，故入射光的频率不低于金属的极限频率，就会发生光电效应，与入射光的强度无关，故 B B 错错hchc误；在光电效应中，根据光电效应方程知，误；在光电效应中，根据光电效应方程知，E Ekmkm WW0 0，改用波长大于，改用波长大于 的光照射，光电的光照射，光电子的最大初动能变小，或者可能不发生光电效应，故子的最大初动能变小，或者可能不发生光电效应，故 C C 错误，错误，D D 正确。正确。B B有电子从锌板逸出有电子从锌板逸出D D锌板带负电锌板带负电高考对本节内

14、容的考查，主要集中在对光电效应的理解、爱因斯坦的光电效应方程及高考对本节内容的考查，主要集中在对光电效应的理解、爱因斯坦的光电效应方程及应用、应用、对波粒二象性的理解，通常以选择题的形式呈现，对这些内容主要靠在理解的基础对波粒二象性的理解，通常以选择题的形式呈现，对这些内容主要靠在理解的基础上进行识记，所以题目难度一般都不大。上进行识记，所以题目难度一般都不大。考点一考点一对光电效应的理解对光电效应的理解 基础自修类基础自修类 题点全练题点全练 1.1.光电效应的产生条件光电效应的产生条件 如图所示是光电管的原理图，如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为已知当有波长为 0 0的光照到阴极的光

15、照到阴极 K K 上时，上时，电路中有光电流，则电路中有光电流，则()A A若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B B若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C C若换用波长为若换用波长为 1 1(1 1 0 0)的光照射阴极的光照射阴极 K K 时，电路中一定没有光电流时，电路中一定没有光电流D D若换用波长为若换用波长为 2 2(2 2 0 0)的光的频率有可能大于极限的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故频率，电路中可能有光电流，故 C C 错误；波长为错误；波长为 2 2(2 2

16、b b，则一定有，则一定有 U Ua a b b，则一定有，则一定有 E Ek ka a E Ek kb bC C若若 U Ua a U Ub b，则一定有，则一定有 E Ek ka a b b，则一定有，则一定有 hha aE Ek ka a hhb bE Ek kb b解析：解析：选选 BCBC设该金属的逸出功为设该金属的逸出功为 WW，根据爱因斯坦光电效应方程有，根据爱因斯坦光电效应方程有 E Ek khhWW，同种金属的同种金属的 WW 不变，不变，则逸出光电子的最大初动能随则逸出光电子的最大初动能随 的增大而增大，的增大而增大，B B 项正确；项正确；又又 E Ek keUeU，则最

17、大初动能与遏止电压成正比，则最大初动能与遏止电压成正比，C C 项正确；根据上述有项正确；根据上述有 eUeUhhWW，遏止电压，遏止电压 U U 随随 增增大而增大，大而增大，A A 项错误；又有项错误；又有 h h E Ek kWW，WW 相同，则相同，则 D D 项错误。项错误。2 2 光电效应的光电效应的 E Ek k-图像图像 用如图甲所示的装置研究光电效应现象。用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关闭合开关 S S，用频率为用频率为 的光照射光电管时发的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子

18、的最大初动能 E Ek k与入射光频率与入射光频率 的的关系图像，图线与横轴的交点坐标为关系图像，图线与横轴的交点坐标为(a,a,0)0)，与纵轴的交点坐标为，与纵轴的交点坐标为(0(0，b b)。下列说法正确的。下列说法正确的是是()a aA A普朗克常量为普朗克常量为 h hb bB B断开开关断开开关 S S 后，电流表后，电流表 G G 的示数不为零的示数不为零C C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D D保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G G 的示数保持不变的示数保持不变b

19、 b解析：解析：选选 B B由由 E Ek khhWW0 0，可知图线的斜率为普朗克常量，即，可知图线的斜率为普朗克常量，即 h ha a，故，故 A A 错误；错误；断开开关断开开关 S S 后，仍有光电子产生，所以电流表后，仍有光电子产生，所以电流表G G 的示数不为零，故的示数不为零，故 B B 正确；只有增大入射正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故 C C 错误；保持照射光强度错误；保持照射光强度不变，不变，仅提高照射光频率，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，单个光子的能量增大，而光的强度

20、不变，而光的强度不变，那么光子数一定减少，那么光子数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表发出的光电子数也减少，电流表 G G 的示数要减小，故的示数要减小，故 D D 错误。错误。3 3 光电效应的光电效应的 I I-U U 图像图像(多选多选)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h h，被照射金属的逸出，被照射金属的逸出功为功为 WW0 0，遏止电压为，遏止电压为U Uc c，电子的电荷量为电子的电荷量为 e e。下列说法正确的是。下列说法

21、正确的是()A A甲光的强度大于乙光的强度甲光的强度大于乙光的强度B B甲光的频率大于乙光的频率甲光的频率大于乙光的频率C C甲光照射时产生的光电子初动能均为甲光照射时产生的光电子初动能均为 eUeUc cWW0 0eUeUc cD D乙光的频率为乙光的频率为h h解析：解析：选选 ADAD根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定1 11 1甲光的强度较大，选项甲光的强度较大，选项 A A 正确；由光电效应方程正确；由光电效应方程 m mv v2 2hhWW0 0，m mv v2 2U Uc ce e，结合题图

22、可，结合题图可2 22 2知，甲、乙的遏止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项知，甲、乙的遏止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项 B B 错误；甲光照射时产生的光电错误；甲光照射时产生的光电U Uc ce eWW0 01 1子的最大初动能为子的最大初动能为 eUeUc c，选项，选项 C C 错误；根据错误；根据 m mv v2 2hhWW0 0U Uc ce e，可得，可得 ，选项，选项h h2 2D D 正确。正确。考点三考点三对波粒二象性的理解对波粒二象性的理解 基础自修类基础自修类 题点全练题点全练 1 1 波粒二象性的理解波粒二象性的理解(多选多选)实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事

23、实中突出体现波动性的是实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是()A A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B B 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构人们利用电子显微镜观测物质的微观结构解析：解析：选选 ACDACD干涉和衍射体现的是波动性，干涉和衍射体现的是波动性，A A、C C 正确；正确；射线在云室中留下清晰的射线在云室中留下清晰的径迹，体现的是粒子性，不能体现波动性，径迹，体现的是

24、粒子性，不能体现波动性，B B 错误；电子显微镜利用电子束衍射工作，体错误；电子显微镜利用电子束衍射工作，体现的是波动性，现的是波动性，D D 正确。正确。2 2 光子的能量光子的能量(2017(2017北京高考北京高考)2017)2017 年年初，年年初，我国研制的“大连光源”我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，极紫外自由电子激光装置，发出了波长在发出了波长在 100 nm(1 nm100 nm(1 nm10109 9 m)m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。“大附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治

25、理等领域的研究连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量取普朗克常量 h h6.66.61010真空光速真空光速 c c3 310108 8 m/s)(m/s)()A A1010C C1010212115153434J Js s，J J J JB B10101818 J J J J1818D D1

26、0101212解析：解析：选选 B B光子的能量光子的能量 E Ehh，c c，联立解得，联立解得 E E2 21010 名师微点名师微点 光的波粒二象性的规律光的波粒二象性的规律 J J，B B 项正确。项正确。1 1从数量上看：从数量上看：个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。现为波动性。2 2从频率上看：从频率上看：频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，贯穿本领越强，越不容易看到光的干涉和衍射现象。粒

27、子性越显著，贯穿本领越强，越不容易看到光的干涉和衍射现象。3 3从传播与作用上看：从传播与作用上看：光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。表现为粒子性。h h4 4 波动性与粒子性的统一：波动性与粒子性的统一：由光子的能量由光子的能量 E Ehh、光子的动量表达式光子的动量表达式 p p 也可以看出，也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量的物理量频率频率 和波长和波长 。课时

28、跟踪检测课时跟踪检测 AA 级级基础小题练熟练快基础小题练熟练快 1 1用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明验表明()A A光的本质是波光的本质是波B B光的本质是粒子光的本质是粒子C C光的能量在胶片上分布不均匀光的能量在胶片上分布不均匀D D光到达胶片上不同位置的概率相同光到达胶片上不同位置的概率相同解析：解析：选选 C C用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片出现的图样说明光用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片出现的图样说明光具有波粒二象性，故具有波粒二象性

29、，故 A A、B B 错误；该实验说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，错误；该实验说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故 C C 正确，正确，D D 错误。错误。2 2(2018(2018滨州模拟滨州模拟)已知钙和钾的截止频率分别为已知钙和钾的截止频率分别为 7.737.7310101414HzHz 和和 5.445.4410101414HzHz，在，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动

30、能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的电子，钙逸出的光电子具有较大的()A A波长波长C C能量能量B B频率频率D D动量动量1 1解析：解析：选选 A A由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程 m mv vmm2 2hhWW0 0，又由，又由WW0 0hh0 0，可得光电子的，可得光电子的2 21 1最大初动能最大初动能 m mv vmm2 2hhhh0 0，由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子，由于钙的截止频率大于钾的截止频率，所以钙逸出的光电子2 2的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，的最大初动能较小，因此它具有较小的能量、频率和动量，B B、C C

31、、D D 错误；又由错误；又由 c cf f 可可知光电子频率较小时，波长较大，知光电子频率较小时，波长较大，A A 正确。正确。3 3(多选多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是()A A入射光太弱入射光太弱C C光照时间短光照时间短解析：解析：选选 BDBD若入射光波长太长，若入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，不能发生光电效应，故选项故选项 B B 正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，

32、若使该电压超过了遏止电压，正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若使该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项也没有光电流产生，故选项 D D 正确。正确。4 4频率为频率为 的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E Ekmkm。改为频率为。改为频率为2 2 的光的光照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为照射同一金属，所产生光电子的最大初动能为(h h 为普朗克常量为普朗克常量)()()A AE EkmkmhhC CE EkmkmhhB B2 2E EkmkmD DE Ekmkm2 2hhB B入射光波长太长入射光波长太长D D电源正、

33、负极接反电源正、负极接反解析：解析：选选 C C根据爱因斯坦光电效应方程得根据爱因斯坦光电效应方程得 E EkmkmhhWW0 0，若入射光频率变为，若入射光频率变为 2 2，则，则E Ekmkmh h 2 2 WW0 02 2hh(hhE Ekmkm)hhE Ekmkm，故选项，故选项 C C 正确。正确。5 5(多选多选)已知某金属发生光电效应的截止频率为已知某金属发生光电效应的截止频率为 c c，则，则()A A当用频率为当用频率为 2 2 c c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B B当用频率为当用频率为 2 2 c c的单色光照射该金属时，所

34、产生的光电子的最大初动能为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hhc cC C当照射光的频率当照射光的频率 大于大于 c c时，若时，若 增大，则逸出功增大增大，则逸出功增大D D当照射光的频率当照射光的频率 大于大于 c c时，若时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析：解析：选选 ABAB该金属的截止频率为该金属的截止频率为 c c，则可知逸出功，则可知逸出功 WW0 0hhc c，故当用频率为，故当用频率为 2 2 c c的的单色光照射该金属时，一定能产生光电子，且此时产生的光电子的最大初动能单色光照射该金属时，一定能产生

35、光电子，且此时产生的光电子的最大初动能 E Ek k2 2hhc cWW0 0hhc c，故，故 A A、B B 正确；逸出功由金属自身的性质决定，与照射光的频率无关，故正确；逸出功由金属自身的性质决定，与照射光的频率无关，故C C 错错误；由光电效应方程误；由光电效应方程 E Ek khhWW0 0可知，可知，D D 错误。错误。6 6(多选多选)(2019)(2019鞍山调研鞍山调研)关于光电效应和康普顿效应的规律，关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是下列说法正确的是()A A光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子B B

36、用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率C C对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D D石墨对石墨对 X X 射线散射时，部分射线散射时，部分 X X 射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应应解析：解析：选选 BDBD光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A A 错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率

37、小于金属的截止频率，错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率，B B正确；根据光电效应方程正确；根据光电效应方程hhWW0 0eUeUc c可知，对于同种金属而言可知，对于同种金属而言(逸出功一样逸出功一样)，入射光的频，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C C 错误；在石墨对错误；在石墨对 X X 射线散射线散射时，部分射时，部分 X X 射线的散射光波长会变长的现象称为康普射线的散射光波长会变长的现象称为康普 顿效应，顿效应，D D 正确。正确。7 7(多选多选)光电效应实验

38、中，下列表述正确的是光电效应实验中，下列表述正确的是()A A光照时间越长光电流越大光照时间越长光电流越大B B入射光足够强就可以有光电流入射光足够强就可以有光电流C C遏止电压与入射光的频率有关遏止电压与入射光的频率有关D D入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子解析：解析：选选 CDCD光电流的大小只与单位时间流过单位面积的光电子数目有关，光电流的大小只与单位时间流过单位面积的光电子数目有关，而与光照而与光照时间的长短无关，选项时间的长短无关，选项 A A 错误；无论光照强度多强，光照时间多长，只要入射光的频率小错误；无论光照强度多强，光照时间多长

39、，只要入射光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故选项于极限频率就不能产生光电效应，故选项 B B 错误；遏止电压即反向截止电压，错误；遏止电压即反向截止电压，eUeUc chhWW0 0，与入射光的频率有关，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动，与入射光的频率有关，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，则遏止电压越大，故选项能就越大，则遏止电压越大，故选项 C C 正确；无论光照强度多弱，光照时间多短，光的频正确；无论光照强度多弱，光照时间多短，光的频率大于极限频率时一定能产生光电子，故选项率大于极限频率时一定能产生光电子，故选项 D D 正确。

40、正确。8 8 某光源发出的光由不同波长的光组成，某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料射表中材料()材料材料极限波长极限波长(nm)(nm)A.A.仅钠能产生光电子仅钠能产生光电子C C仅铜、铂能产生光电子仅铜、铂能产生光电子钠钠541541铜铜268268铂铂196196B B仅钠、铜能产生光电子仅钠、铜能产生光电子D D都能产生光电子都能产生光电子解析：解析：选选 D D根据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金属的极限波根

41、据爱因斯坦光电效应方程可知，只要光源的波长小于某金属的极限波长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长最小的小于长，就有光电子逸出，该光源发出的光的波长最小的小于 100 nm100 nm，小于钠、铜、铂三个的，小于钠、铜、铂三个的极限波长，都能产生光电子，故极限波长，都能产生光电子，故 D D 正确，正确，A A、B B、C C 错误。错误。BB 级级保分题目练通抓牢保分题目练通抓牢 9 9用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能动能E Ek k随入射光频率随入射光频率 变化的变化的E

42、Ek k-图像。图像。已知钨的逸出功是已知钨的逸出功是3.28 eV3.28 eV，锌的逸出功是锌的逸出功是3.34 eV3.34 eV，若将二者的图线画在同一个若将二者的图线画在同一个 E Ek k-坐标系中，用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一坐标系中，用实线表示钨、虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是过程的图是()解析：解析：选选 A A依据光电效应方程依据光电效应方程 E Ek khh W W0 0可知，可知，E Ek k-图线的斜率代表普朗克常量图线的斜率代表普朗克常量 h h，W W0 0因此钨和锌的因此钨和锌的 E Ek k-图线应该平行。图线的横轴截距代表截止频率图线应该平

43、行。图线的横轴截距代表截止频率0 0，而，而0 0h h，因此钨的，因此钨的截止频率小些，综上所述，截止频率小些，综上所述，A A 图正确。图正确。1010(多选多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线变化图线(直线与横轴的交点坐标直线与横轴的交点坐标 4.274.27，与纵轴交点坐标，与纵轴交点坐标 0.5)0.5)。由图可知。由图可知()A A该金属的截止频率为该金属的截止频率为 4.274.2710101414 Hz HzB B该金属的截止频率为该金属的截止频率为 5.55.5101

44、01414 Hz HzC C该图线的斜率表示普朗克常量该图线的斜率表示普朗克常量D D该金属的逸出功约为该金属的逸出功约为 1.8 eV1.8 eV解析：解析：选选 ACDACD由光电效应方程由光电效应方程 E Ek khhWW0 0可知，题图中横轴的截距为该金属的截可知，题图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项止频率，选项 A A 正确，正确，B B 错误；图线的斜率表示普朗克常量错误；图线的斜率表示普朗克常量 h h，C C 正确；该金属的逸出功正确；该金属的逸出功WW0 0hh0 06.636.63101034344.274.2710101414 J J1.8 eV1.8 eV，选项，选

45、项 D D 正确。正确。1111(多选多选)如图所示为光电管的工作电路图，如图所示为光电管的工作电路图，分别用波长为分别用波长为 0 0、1 1、2 2的单色光做实验，已知的单色光做实验，已知 2 2 0 0 1 1。当开关闭合后，用波长为。当开关闭合后，用波长为 0 0的单色的单色光照射光电管的阴极光照射光电管的阴极 K K 时，电流表有示数。下列说法正确的是时，电流表有示数。下列说法正确的是()A A光电管阴极材料的逸出功与入射光无关光电管阴极材料的逸出功与入射光无关B B若用波长为若用波长为 1 1的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零的单色光进行实验，则电流表的示数一定为零C C若仅

46、增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大若仅增大电源的电动势，则电流表的示数一定增大D D若仅将电源的正负极对调，则电流表的示数可能为零若仅将电源的正负极对调，则电流表的示数可能为零解析：解析：选选 ADAD光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的光电管阴极材料的逸出功只与材料有关，而与入射光的频率、入射光的强度无关，强度无关，A A 正确。用波长为正确。用波长为 0 0的光照射阴极的光照射阴极 K K 时，电路中有光电流，可知波长为时，电路中有光电流，可知波长为 0 0的光的光照射阴极照射阴极 K K 时，发生了光电效应；若用波长为时，发生了光电效应；若用波长为 1 1

47、(1 1 0 0)的光照射阴极的光照射阴极 K K，虽然入射光的频，虽然入射光的频率变小，但仍可能大于阴极的极限频率，仍可能发生光电效应，因此电流表的示数可能不率变小，但仍可能大于阴极的极限频率，仍可能发生光电效应，因此电流表的示数可能不为零，为零，B B 错误。仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后，错误。仅增大电路中电源的电动势，光电管两端电压增大，当达到饱和电流后，电流表的示数不再增大，电流表的示数不再增大，C C 错误。将电路中电源的正负极对调，光电子做减速运动，若电错误。将电路中电源的正负极对调，光电子做减速运动，若电子到达不了阳极，则此时电流表的示数为零，子

48、到达不了阳极，则此时电流表的示数为零，D D 正确。正确。CC 级级难度题目适情选做难度题目适情选做 1212(多选多选)2009)2009 年诺贝尔物理学奖得主威拉德年诺贝尔物理学奖得主威拉德 博伊尔和乔治博伊尔和乔治 史密史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)(CCD)图像传感器。他们的发明利用图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。如图所示电路可研究光电效应规律。图中图中标有标有 A A 和和 K K 的为光电管，其中的为光电管，其中 A A 为阳极，为阳极，K K 为阴极。理想电流

49、计可检为阴极。理想电流计可检测通过光电管的电流，测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通现接通电源，用光子能量为电源，用光子能量为 10.5 eV10.5 eV 的光照射阴极的光照射阴极 K K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为此时电压表的示数为 6.0 V6.0 V。现保持滑片。现保持滑片 P P 位置不变，以下判断

50、正确的是位置不变，以下判断正确的是()A A光电管阴极材料的逸出功为光电管阴极材料的逸出功为 4.5 eV4.5 eVB B若增大入射光的强度，电流计的读数不为零若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C C若用光子能量为若用光子能量为 12 eV12 eV 的光照射阴极的光照射阴极 K K，光电子的最大初动能一定变大，光电子的最大初动能一定变大D D若用光子能量为若用光子能量为 9.59.5 eVeV 的光照射阴极的光照射阴极 K K，同时把滑片，同时把滑片 P P 向左移动少许，电流计的向左移动少许，电流计的读数一定不为零读数一定不为零解析：解析：选选 ACAC由题给电路图可知，图中所加电压