光电效应(含解析)

1、光电效应1 .知识详解：知识点1光电效应和波粒二象性2 .光电效应的实验规律(1)存在着饱和电流：对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，饱和光电流越大.(2)存在着遏止电压和截止频率：光电子的能量只与入射光的频率有江刖与入射光的强弱无关.当入射光的频率低或二止频率时不发生光电效应.使光电流减小到零的反向电压叫遏止电 压.(3)光电效应具有瞬时性：当频率超过截止频率时， 无论入射光怎样微弱，几乎在照到金属时立 即产生光电流，时间不超过10 9 s.3 .光子说爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有 的能量£=吐，其中h

2、= 6.63 X1034 J s.4 .光电效应方程(1)表达式：h v =Ek+W或 &=h y W(2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hv ,这些能量的一部分用来克服金属12的逸出功 W 剩下的表现为逸出后电子的最大初动能&=2my.5 .光的波粒二象性(1)波动性：光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.(2)粒子性：光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性.(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.6 .物质波(1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地入暗条纹是光子到达概率小跑地方，因此光波又叫概率

3、波.(2)物质波一h任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长入=1,p为p运动物体的动量，h为普朗克常量.易错判断(1)光子说中的光子，指的是光电子.(>)(2)只要光足够强，照射时间足够长，就一定能发生光电效应.(R(3)极限频率越大的金属材料逸出功越大.(，)知识点2a粒子散射实验与核式结构模型教育资料1 .实验现象绝大多数a粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数a粒子发生了大角度偏转, 极少数a粒子甚至被撞了回来.如图所示.原子楂a粒子散射实验的分析图2.原子的核式结构模型在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里

4、,带负电的电子 在核外空间绕核旋转.易错判断 原子核集中了原子全部的正电荷和质量.(R原子中绝大部分是空的，原子核很小.(，)核式结构学说是卢瑟福在a粒子散射实验的基础上提出的.(V)知识点3氢原子光谱和玻尔理论1 .光谱(1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光白勺波长(频率)和强度分布的记录，即光谱.(2)光谱分类：线状谱光谱是一条条的亮线.连续谱光谱是连在一起的光带. 1(3)氢原子光谱的实验规律：巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式=人1 171R2二言5=3,4,5 ,)，R是里德伯常量，R= 1.10 M0 m , n为量子数.2 .玻尔理论(1)定态：原子只

5、能处于一系列不连续的能量状态中,在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量.(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hv = Em En (h是普朗克常量，h= 6.63 X10 34 j s),(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态是不连”的_,因此电子的可能轨道也是不连续的.3 .氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级图能级图如图所示.(2)氢原子的能级公式1En=/E1(n= 1,2,3，)，其中E为基态能重，其数值为Ei = 13.6 eV.(3)氢

6、原子的半径公式ft ®5 43 2geV 0 -0.54 f!心 4513.4-lifern=n2ri(n= 1,2,3，)，其中口为基态半径，又称玻尔半径，其数值为口 = 0.53刈070 m.易错判断(1)在玻尔模型中，原子的状态是不连续的.(，)(2)发射光谱可能是连续光谱，也可能是线状谱.(，)(3)玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，也成功地解释了氨原子光谱.(>)2 .题型分析：一、对光电效应的理解1 .与光电效应有关的五组概念对比(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时 发射出来的电子，其本质是电子.光子是因，光电

7、子是果.(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：只有金属表面的电子直接向外飞出时，只需克服原子核的引力 做功的情况，才具有最大初动能.(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增 大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压 大小无关.(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量.(5)光的强度与饱和光电流：频率相同的光照射金属产生光电效应，入射光越强，饱和光电流越大，但不 是简单的正比关系.2 .两条对应关系：入射光强度大一光子数目多一发射光电子多一光电流大；

8、 光子频率高一光子能量大一光电子的最大初动能大.例1.关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是()A.光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫作光子B.康普顿效应说明光具有波动性C.对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关D.石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应D 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错误；根据光电效应方程hv=W+ eUC可知，对于同种金属而言(逸出功一样)，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， C错误；在石墨对X射线散射 时，部分X射线的散射光波长会变长的现象称为康普

9、顿效应， 康普顿效应说明光具有粒 子性，B错误，D正确.例2.（多选）光电效应的实验结论是：对某种金属（）A.无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C.超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D.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AD 每种金属都有它的极限频率v 0,只有入射光子的频率大于极限频率 丫0时，才会 发生光电效应，选项A正确，B错误；光电子的初动能与入射光的强度无关，随入射光 频率的增加而增大，选项 D正确，C错误.反思总结两点提醒1 能否发生光电效应取决于入

10、射光的频率而不是入射光的强度 .2 光电子的最大初动能随入射光子频率的增大而增大，但二者不是正比关系.、爱因斯坦的光电效应方程及应用1.三个关系（1）爱因斯坦光电效应方程曰=hv W.（2）光电子的最大初动能&可以利用光电管用实验的方法测得，即Ek=eUC,其中U是遏止电压.（3）光电效应方程中的 W为逸出功，它与极限频率vc的关系是 W hvc.2.四类图象图象名称图线形状由图线直接（间接）得到的物理量最大初动能日与入 射九频率V的关系 图线pT极限频率：图线与 V轴交点的横坐标 .逸出功：图线与 Ek轴交点的纵坐标的值， W=|- E|=E普朗克常量：图线的斜率 k=h颜色相同、强

11、度小 同的光，光电流与 电压的关系图线7Ld弭胆黄） 彳弱光（黄遏止电压U：图线与横轴的交点饱和光电流Im：电流的最大值最大初动能：Rm= eUC颜色小同时，光电 流与电压的关系图 线匕一一黄光 盗光遏止电压UCi、UC2饱和光电流最大初动目匕& = eUCi,E<2= eUC2遏止电压Uc与入射 光频率V的关系图线Z截止频率Vc：图线与横轴的交点遏止电压U：随入射光频率的增大而增大普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即h=ke.（注：此时两极之间接反向电压 ）考向1光电效应方程的应用例3.（多选）（2017 全国出卷）在光电效应实验中，分别用频率为 V a、 Vb的单

12、色光a、b照射 到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为 U和、光电子的最大初动能分别为 Eka和Ekb. h 为普朗克常量.下列说法正确的是（）A.若 V a> V b,则一定有 ua< UB.若 V a> V b,则一定有 Eka > EkbC.若Ub,则一定有 Eka< EbD.若 v a> v b,则一定有 h v a Eka> h v b Ekb题眼点拨“照射同种金属”，说明两种情况下的逸出功相同；用R=hvW分析Ek的大小，用qU= Ek分析遏止电压的大小.BC 光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU= Ek,根据光电效应方程可知Ek

13、 = h v W,若V a> V b,则Ea>Eb, Ua> Ub,选项A错误，选项B正确；若ua< Ub,则Eka< Eb,选项C正确；由光电效应方程可得 W= h v Ek,则h v a Ea = h v b E<b,选项D错误.例4.（多选）在探究光电效应现象时，某小组的同学分别用波长为入、2人的单色光照射某金属，逸出的光电子最大速度之比为 2： 1,普朗克常量用h表示，光在真空中的速度用c表 示. WJ（）A.光电子的最大初动能之比为2 ： 1B.该金属的截止频率为c3TcC.该金属的截止频率为y人5D.用波长为5人的单色光照射该金属时能发生光电效应

14、12，BD 由于两种单色光照射下，逸出的光电子的最大速度之比为 2 ： 1,由&=amv可知,光电子的最大初动能之比为4： 1, A错误；又由h v =W R知，/=恻1mV, 琮 =W 1mV,又vi = 2v2,解得 W= hTc-,则该金属的截止频率为 4，B正确，C错误；光 23八3八的波长小于或等于3人时才能发生光电效应，D正确.反思总结应用光电效应方程时的注意事项1 每种金属都有一个截止频率，入射光频率大于这个截止频率时才能发生光电效应2 截止频率是发生光电效应的最小频率，对应着光的极限波长和金属的逸出功，即3 应用光电效应方程 R=h v W时，注意能量单位电子伏和焦耳的

15、换算1 eV=1.6M019 J考向2与光电效应有关的图象问题例5. （2018 南昌模拟）如图甲所示是研究光电效应的电路图.某同学利用该装置在不同实验 条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电压 ”的关系曲线（甲光、乙光、丙光）,如图乙所示.则下列说法正确的是（）甲乙A.甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于内光照射光电管发出光电子的初动能B.单位时间内甲光照射光电管发出光电子比乙光的少C.用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等D.对于不同种金属，若照射光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系【自主思考】（1）在题图乙中，U1和U2的意义是

16、什么？由此能否得出，甲、乙、丙三种光的频率关系？一一一.101 o提示UC表示光电流为零时的反向电压，也就是遏止电压.此时eU=2mv2,又因：2mvC=hv W由以上两式得UC大的光的丫大，所以甲、乙、丙三种光的频率关系为v丙 v甲二V乙 光强相同的两种色光，如何比较单位时间内照射到单位面积上的光子数的多少？提示频率大的光子能量大，在光强相同时，单位时间内照射到单位面积上的光子数 就少.D 当先照射到K极时，如果入射光的频率足够大（大于K极金属的极限频率），就会从12K极发出光电子.当反向电压增加到某一值时，电流表 A中电流就会变为零，此时-mevC= eUc,式中vc表示光电子的最大初速度

17、，e为电子的电荷量，Uc为遏止电压，根据爱因 斯坦光电效应方程可知丙光的最大初动能较大，故内光的频率较大，但内光照射光电管发出光电子的初动能不一定比甲光照射光电管发出光电子的初动能大，所以A错误.对于甲、乙两束频率相同的光来说，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多，所以 B错误.对甲、内两束不同频率的光来说，光强相同是单位时间内照射到光电管单位面 积上的光子的总能量相等，由于丙光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位 时间内照射到光电管单位面积上的光子数就较少， 所以单位时间内发出的光电子数就较 少，因此C错误.对于不同金属，若照射光频率不变，根据爱因斯坦光电效应方程后=h»

18、; W知Ek与金属的逸出功为线性关系，D正确.例6.研究光电效应规律的实验装置如图所示，用频率为 v的光照射光电管阴极K时，有光电 子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运 动.光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出.当电流计的示数恰好为 零时，电压表的示数称为反向截止电压 UC,在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误 的是（）0反向电压L和堀率V 一定时.光电流I与 北猫的关系截止中压与痘率 的关系B光强r和好率r 一定 时*光电漉”与反 间电压E；的关系C光强和频率”一定时,光电源i与产生光 电子的时间的关系DB 由光电效应规律可知，

19、光电流的强度与光强成正比， 光射到金属上时，光电子的发射是瞬时的，不需要时间积累，故 A、D图象正确；从金属中发出的光电子，在反向电压作用下做减速运动，随着反向电压的增大，到达阳极的光电子数减少，故C图象正确; 由光电效应方程可知：h v = h v。+ Rm,而eUC=E<m,所以有hv=hvo + eU,由此可知,B图象错误.反思总结光电效应问题中的五个决定关系1 逸出功W一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能2 入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数.3 爱因斯坦光电效应方程：E=hvW.4 最大初动能与遏止电压的关系： &am

20、p;=eU.C5 逸出功与极限频率、极限波长的关系： W= h v c= h例7. （2017 抚州模拟）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律.请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34 eV,用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106 m/s,求该紫外线的波长 入.（电子质量M= 9.11 M0一31 kg ,普朗克常量 h = 6.63 M0 34 J s,1 eV =1.60 M0 19 J）解析爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象. 由爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv -W光速、波长、频率之间关系：c=入丫联立得紫外线的

21、波长为hc-3486.63 >10 >3 >101m1931123.34M.6M0 +2 >9.11X0 M0= 2.009 M0 7 m.答案爱因斯坦的光子说很好地解释了光电效应2. 009X0 7 m例8.（多选）（2017 武威模拟）如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象.由图象可知（）A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于h v 0C.入射光白频率为2 v 0时，产生的光电子的最大初动能为 E v 0 ED.入射光白频率为 万时，产生的光电子的最大初动能为-ABC 由爱因斯坦的光电效应方程： R=hv W,对应图线可

22、得，ig金属的逸出功 W =E= hv0, A、B均正确；若入射光的频率为2vo,则产生的光电子的最大初动能 Ek =v o2hvoW= hvo=E,故C正确；入射光的频率为 万时，该金属不发生光电效应，D错误.例9.某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为 2.21 eV,用波长为2.5 >10 7 m的紫 外线照射阴极.已知真空中光速为3.0 M08m/s,元电荷为1.6 M0T9C,普朗克常量为6.63 X0 34J s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能应分别是（）A. 5.3 M014 Hz,2.2 JB. 5.3 M014 Hz,4.4 >10 19

23、 JC. 3.3 M033 Hz,2.2 JD. 3.3 M033 Hz,4.4 >10 19 JB 由怯hvo得 A ,- - , . , 一 . 19极限频率 v o = R= .6 6s2-0 Hz= 5.3 M014Hz h 0.03 70由光电效应方程h V =W+ Rm得Ekm= h V W= h- W人-3486.63 M0 >3.0 X02.5 M0 719-2.21 >1.6 M019_J =4.4 X0 J三、对波粒二象性的理解1.对光的波动性和粒子性的进一步理解光的波动性光的粒子性实验基础干涉和衍射光电效应、康普顿效应表现光是一种概率波，即光子在空间各

24、点出现的可能性大小（概率）可用波 动规律来描述大量的光子在传播时， 表现出光的 波动性当光向物质发生作用时， 这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质少量或个别光子容易显示出光的粒子性说明光的波动性是光子本身的一种属 性，不是光子之间相互作用产生的 光的波动性不向于宏观观念的波粒子的含义是“不连续”、“一份一份”的光子不同于宏观观念的粒子2.波动性和粒子性的对立与统一（1）大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性.（2）波长长（频率低）的光波动性强，而波长短 （频率高）的光粒子性强.hc（3）光子说并未否定波动说，E= h v = 7中，v和入就是波的概念.人（4）波和粒子在宏观

25、世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的.例10. （2018 济南模拟）关于波粒二象性，下列说法中正确的是（）制 电子%碰推前神神后北子就府能后也心动通丙电乘穿过蛆落后的衍射制样A.图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，则其他可见光照射到锌板上也一定可以发生光电效应B.图乙中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大C.图内说明光子既有粒子性也有波动性D.戴维孙和汤姆孙利用图丁证明了电子具有波动性D 在可见光中，紫光的频率最大，故紫光光子的能量最大，紫光照射到锌板上可以发 生光电效应，但其他可见光照射到锌板上不一定发生光电效应，A错误；入射光的强度只能改变单位时间内逸出光电

26、子的数量， 但不能增大逸出光电子的最大初动能，B错误; 光的散射揭示了光的粒子性，没有揭示光的波动性，C错误；衍射是波特有的现象，故电子束衍射实验证明了电子具有波动性， D正确.例11. (2017 北京高考)2017年年初，我国研制的“大连光源”一一极紫外自由电子激光装置， 发出了波长在100 nm(1 nm 10 9 m)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h =

27、6.6M0 34 J s,真空光速 c=3M08 m/s)()A. 10 21 JB. 10 18 JB 一个处于极紫外波段的光子所具有的能量8E= h v =h=6.6 M0 34X7 J =1018入10C. 10 15 JD. 10 12 JJ,选项B正确.四、氢原子能级和能级跃迁1 .两类能级跃迁(1)自发跃迁：高能级一低能级，释放能量，发出光子.光子的频率VAE国日氐hTh（2）受激跃迁：低能级一高能级，吸收能量.光照（吸收光子）：光子的能量必须恰等于能级差h V = A E.碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外AE.大于电离能的光子被吸收，将原子电离.2 .电离

28、电离态与电离能电离态：n = 00, E= 0基态一电离态： E吸= 0（13.6 eV） =13.6 eV 电离能.n= 2 一电离态：E 吸=0E=3.4 eV如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还携带动能.3 .谱线条数的确定方法（1） 一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为（n 1） .（2） 一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法.用数学中的组合知识求解：,v = C*二（”）."2利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加.例12.（多选）氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向

29、n=2能级跃迁时产生的.四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说 法正确的是（）A.红色光谱是氢原子从n = 3能级向n=2能级跃迁时产生的B.蓝色光谱是氢原子从n = 6能级或n= 5能级直接向n = 2能级跃迁时产生的C.若氢原子从n = 6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生红外线D.若氢原子从n = 6能级直接向n = 3能级跃迁时辐射的光子不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n = 6能级直接向n = 2能级跃迁时辐射的光子将可能使该金属发生光电效应AD 从n为3、4、5、6的能级直接向n = 2能级跃迁时，从n = 3跃迁到n=2能级辐射的光子频率最小，波长最大，可知为红

30、色光谱，A正确；蓝光光子频率大于红光光子频率，小于紫光光子频率，可知是从 n=4跃迁到n=2能级辐射的光子，B错误；氢原子从n = 6能级直接向n=1能级跃迁，辐射的光子频率大于从n=6跃迁到n= 2能级时辐射的紫光光子频率，即产生紫外线，C错误；从n = 6跃迁到n=2能级辐射的光子频率大于从n=6跃迁到n = 3能级辐射的光子频率，由氢 原子从n=6能级直接向n = 3能级跃迁时辐射的光子不能使某金属发生光电效应，但从n = 6跃迁到n = 2能级跃迁时辐射的光子可能使该金属发生光电效应，D正确.例13. （2018 海口模拟）如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n = 4能级跃迁到n

31、=1能级可产生a光；从n = 3能级跃迁到n=1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为入a 和入b, a、b两光照射逸出功为4.5 eV的金属鸨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为u和u,则（）而tbi in Tua an 0A. 入a>入b4一二&於1-I.JbB. U<U之 hC. a光的光子能量为12.55 eVD. b光照射金属鸨产生的光电子的最大初动能鼠=7.59 eV 1,D 氢原子中白电子从n=4能级跃迁到n=1能级产生a光，a光的光子能量h v a=曰 =日一曰=12.75 eV,氢原子中的电子从n= 3能级跃迁到n= 1能级产生b光，b光的 光子能量hvb

32、= Eb=E3日=12.09 eV, a光的光子能量高，则a光的频率大，波长小， IP Xa<Xb, A C项错误；由光电效应方程 R=hv W和0 = 6口可知，频率越大，对应 遏止电压U越大，即U>U, B项错误；&b=hvb W= 7.59 eV, D项正确. 反思总结1 一个区别一个氢原子和一群氢原子能级跃迁的可能性.2 两点提醒原子能级之间跃迁时吸收或放出的光子能量一定等于两能级之间的差值.要使氢原子发生电离，原子吸收的能量可以是大于原子该能级值的任意值.例14:氢原子跃迁时，由n = 3的激发态跃迁到基态所释放的光子可以使某金属刚好发生光电效应，则下列说法正确的

33、是（）A.氢原子由n= 3的激发态跃迁到基态时，电子的动能减少B.氢原子由n= 3的激发态跃迁到基态时，原子的能量增加C.增加由n = 3的激发态跃迁到基态的氢原子的数量， 从该金属表面逸出的光电子的最 大初动能不变D.氢原子由n= 2的激发态跃迁到基态所释放的光子照射该金属足够长时间，该金属也会发生光电效应C 氢原子由激发态跃迁到基态时，释放光子，原子的能量减少，电子的动能增加，A、B 错；增加跃迁氢原子的数量，不能改变释放出的光子的频率，从该金属表面逸出的光电子的最大初动能不变，C对；从n = 2的激发态跃迁到基态的氢原子，其释放的光子的频率较小，不能使该金属发生光电效应， D 错 3.

34、小练： 考查点：光的波粒二象性 1 （多选 ）下列说法中正确的是（）A.光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B.在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C.光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗纹处落下光子的概率小D.单个光子具有粒子性，大量光子具有波动性 答案 CD 考查点：光电效应规律2 .（多选）在光电效应实验中，用频率为丫的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A.增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于v的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能

35、变大 答案 AD 考查点：玻尔理论3 .氢原子由n= 1的状态激发到n=4的状态，在它回到 n=1的状态的过程中，有以下说法： 可能激发的能量不同的光子只有3 种 可能发出 6 种不同频率的光子 可能发出的光子的最大能量为12.75 eV 可能发出光子的最小能量为 0.85 eV其中正确的说法是（）A B C D 答案 D 考查点：“粒子散射实验4 .（多选）在a粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的a粒子以不同的角度散射出来，则散射角度大的 这个a粒子（）A.更接近原子核B.更远离原子核C.受到一个以上的原子核作用D.受到原子核较大的冲量作用 答案 AD194.巩固提升:光子说光电效应现象1

36、 . 2016年8月16日01时40分，由我国研制的世界首颗量子科学试验卫星“墨子号”在酒泉卫星发射中 心用长征二号丁运载火箭成功发射升空.它的成功发射和在轨运行，不仅将有助于我国广域量子通信网 络的构建，服务于国家信息安全，它将开展对量子力学基本问题的空间尺度试验检验，加深人类对量子 力学自身的理解，关于量子和量子化，下列说法错误的是（）A.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念B.普朗克把能量子引入物理学，破除了 “能量连续变化”的传统观念C.光子的概念是爱因斯坦提出的D.光电效应实验中的光电子，也就是光子D 由玻尔理论可知，在研究原子结构时，引进了量子化的概念，故 A正确；普朗克在 19

37、00年把 能量子引入物理学，破除了 “能量连续变化”的传统观念，提出量子化理论，故B正确；为解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，引入了光子的概念，故C正确；光电子就是在光电效应中产生的电子，本质是金属板的电子，故 D错误. 2.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是（）A.改用频率更小的紫外线照射B.改用X射线照射C.改用强度更大的原紫外线照射D.延长原紫外线的照射时间选B某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关。不能发 生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光 的频率，X射线

38、的频率比紫外线频率高，所以本题答案为 Bo3 .（多选）如图为用光照射锌板产生光电效应的装置示意图.光电子的最大初动能用R表示、入射光的强度用C表示、入射光的波长用 人表示、入射光的照射时间用 t表示、入射光的频率用 v表示.则下列说法正确的是（）A. Ek与C无关B. Ek与入成反比C. Ek与t成正比D. Ek与v成线性关系AD 由E=hvW知，口与照射光的强度及照射时间无关，与v成线性关系，A、D正确，C错误;hc由&=不WM知，区与入不成反比，B错误. 人a粒子散射实验4 .下列与a粒子散射实验结果一致的是（）A.所有a粒子穿过金箔后偏转角度都很小B.大多数a粒子发生较大角度的

39、偏转C.向各个方向运动的a粒子数目基本相等D.极少数a粒子发生大角度的偏转D 当a粒子穿过原子时，电子对a粒子影响很小，影响a粒子运动的主要是原子核，离原子核远 的a粒子受到的库仑斥力很小，运动方向几乎不改变，只有当a粒子距离原子核很近时，才会受到 很大的库仑斥力，而原子核很小，所以只有极少数的a粒子发生大角度的偏转，而绝大多数基本按 直线方向前进，实验结果是：离原子核远的a粒子偏转角度小，离原子核近的a粒子偏转角度大， 正对原子核的a粒子返回，故 A B、C错误，D正确.5 .从a粒子散射实验结果出发推出的结论有：金原子内部大部分都是空的；金原子是一个球体；汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实

40、际情况；原子核的半径约是10T5m,其中正确的是（）A.B.C.D.B a粒子散射实验的结果表明，原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小，质量大， 原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核做高速运动,则从a粒子散射实验结果出发推出的结论有金原子内部大部分都是空的，汤姆孙的原子模型不符合 原子结构的实际情况，原子核的半径约是10-5项 不能说明金原子是球体，B正确.6 .（多选）卢瑟福和他的学生用a粒子轰击不同的金属，并同时进行观测，经过大量的实验，最终确定了原子的核式结构.如图为该实验的装置，其中荧光屏能随显微镜在图中的圆面内转动.当用a粒子轰击金箔

41、时，在不同位置进行观测，如果观测的时间相同，则下列说法正确的是（）A.在1处看到的闪光次数最多B. 2处的闪光次数比4处多C. 3和4处没有闪光D. 4处有闪光但次数极少ABD 卢瑟福和他的学生做a粒子散射实验时，得到以下结论：绝大多数a粒子直接穿过金箔，少数发生偏转，极少数发生大角度的偏转，偏转的角度甚至大于90° ,A、B、D正确.光电效应规律及方程的应用7 .（多选）（2018 长沙模拟）金属钙的逸出功为 4.3X10T9J,普朗克常量h = 6.6 X1034 J s,光速c=3.0M08 m/s ,以下说法正确的是（）A.用波长为400 nm的单色光照射金属钙，其表面有光电

42、子逸出8 .用波长为400 nm的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象C.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大D.若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光 电子数减少AD 波长为400 nm的单色光的光子能量为E= hc= 4.95 *10-9 J ,大于钙的逸出功，可以产生光电效应现象.根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入射光的频率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，正确选项为A、D.8 .（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变化

43、图线，普朗克常A.该金属的极限频率为4.30 M014Hz量 h=6.63 X10 34 J s,由图可知（）B.该金属的极限频率为5.5X1014HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为 0.5 eVAC 由光电效应方程 Ekm= h v -W知图线与横轴交点为金属的极限频率，即v。= 4.30 M014Hz, A对，B错；该图线的斜率为普朗克常量， C对；金属的逸出功 W= hv。= 6.63 X1034430 M014/1.6 x|0 19eV = 1.8 eV , D错.9 .如图甲所示，合上开关，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极 K,发现电流表读数不为零.调节滑

44、动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时，电流表计数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V时，电流表读数为零.把电路改为图乙，当电压表读数为 2V时，则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为 （）甲乙A. 1.5 eV0.6 eVB. 1.7 eV 1.9 eVC. 1.9 eV 2.6 eVD. 3.1 eV 4.5 eVC 光子能量h v =2.5 eV的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读数12大于或等于0.6 V时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eU= mV知，最大初动能E-= eU= 0.6 eV,由光电效应方程 hv = Ekm+ W知

45、W= 1.9 eV,对图乙，当电压表读数为 2 V时, 电子到达阳极的最大动能 Rm' = E-+ eU' = 0.6 eV +2 eV = 2.6 eV.故C正确.10 .研究光电效应的电路如图所示.用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K）,钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流.下列光电流I与A、K之间的电压 Uk的关系图象中，正确的是（）C 由于光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，A、B错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，C正确，D错误.波粒二象性11 .用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存 在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明（）A.光只有粒子性没有波动性B.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性D 光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性， 故