（江苏专用）2018版高考物理大一轮复习 第十三章 动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核 第2讲 光电效应 波粒二象性（选修3-5）.doc

第2讲光电效应波粒二象性1. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图1所示则可判断出()图1a甲光的频率大于乙光的频率b乙光的波长大于丙光的波长c乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率d甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析由于是同一光电管，因而不论对哪种光，极限频率和逸出功都相同，对于甲、乙两种光，反向截止电压相同，因而频率相同，a项错误；丙光对应的反向截止电压较大，因而丙光的频率较高，波长较短，对应的光电子的最大初动能较大，故c、d均错，只有b项正确答案b2. 太阳能光电直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能如图2所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压图2(1)说出电源和电流表的正、负极(2)入射光应照射在_极上(3)若电流表读数是10 a，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子数至少是_个解析(1)电源左边为正极，右边为负极，电流表是上边正极下边负极(2)入射光应照射到阴极板上，即题图中的b极(3)qit101061 c105 c，而n，所以每秒发射出6.251013个光电子答案(1)电源左边为正极，右边为负极电流表是上边正极下边负极(2)b(3)6.2510133. 用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压uc与入射光频率，得到uc图象如图7所示，根据图象求出该金属的截止频率c_ hz，普朗克常量h_ js.(已知电子电荷量e1.61019 c)图3解析由题图线可知c5.01014 hz，又euchw0，所以uc.结合图线可得k v/hz，h js6.41034 js.答案5.010146.410344在光电效应实验中，某金属截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.解析由波长、频率、波速的关系知，该金属的极限频率为0，故该金属的逸出功为h0.设遏止电压为uc，则euc，解得uc.答案(写为也可)5. 爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖某种金属逸出光电子的最大初动能ekm与入射光频率的关系如图4所示，其中0为极限频率从图中可以确定的是_(填选项前的字母)图4a逸出功与有关bekm与入射光强度成正比c当0时，会逸出光电子d图中直线的斜率与普朗克常量有关解析金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，a错；由ekmhh0可知，ekm与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，b错；当入射光的频率小于极限频率时不会发生光电效应，不会逸出光电子，c错；由ekmhh0可知图线的斜率与普朗克常量有关，d对答案d6如图5所示，当电键s断开时，用光子能量为2.5 ev的一束光照射阴极p，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 v时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 v时，电流表读数为零图5(1)求此时光电子的最大初动能的大小(2)求该阴极材料的逸出功解析设用光子能量为2.5 ev的光照射时，光电子的最大初动能为ek，阴极材料逸出功为w0，当反向电压达到u0.60 v以后，具有最大初动能的光电子