2020年高考物理一轮复习热点题型专题31光电效应(原卷版)

2020届高考物理一轮复习热门题型归纳与变式演练专题31光电效应【专题导航】目录热门题型一光电效应现象和光电效应方程的应用1热门题型二光电效应的图象问题3（一）对Ek－ν图象的理解3（二）对I－U图象的理解4（三）对Uc－ν图象的理解5热门题型三对光的波粒二象性的理解6【题型演练】7【题型归纳】热门题型一光电效应现象和光电效应方程的应用1．对光电效应的四点提示能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．光电效应中的“光”不是特指可见光，也包含不行见光．逸出功的大小由金属自己决定，与入射光没关．光电子不是光子，而是电子．2．两条对应关系光强盛→光子数目多→发射光电子多→光电流大；光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大．3．定量解析时应抓住三个关系式爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0.最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc.逸出功与极限频率的关系：W0＝hνc.4．划分光电效应中的四组看法光子与光电子：光子指光在空间流传时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面遇到光照耀时发射出来的电子，其实质是电子．光电子的动能与光电子的最大初动能：电子汲取光子能量后，一部分战胜阻拦作用做功，节余部分转变成光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才拥有最大初动能．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，跟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，在必定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照耀到金属表面单位面积上的总能量．【例1】(2018·高考全国卷Ⅱ)用波长为300nm的光照耀锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－－34Js·，真空中的光速为3.00×108－19J．已知普朗克常量为6.63×10m·s1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A．1×1014HzB．8×1014HzC．2×1015HzD．8×1015Hz【变式1】．(2019·山东泰安检测)以以下图是光电管的原理图，已知当有波长为λK上时，电0的光照到阴极路中有光电流，则()．若增添电路中电源电压，电路中光电流必定增大．若将电源极性反接，电路中必定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照耀阴极K时，电路中必定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照耀阴极K时，电路中必定有光电流【变式2】(2017·高考全国卷Ⅲ)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照耀到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Uabkakb和U、光电子的最大初动能分别为E和E.h为普朗克常量．以下说法正确的是()A．若ν>ν，则必定有U<UB．若ν>ν，则必定有E>EabababkakbC．若Ua<Ub，则必定有Eka<EkbD．若νa>νb，则必定有hνa－Eka>hνb－Ekb热门题型二光电效应的图象问题图象名称图线形状由图线直接(间接)获得的物理量①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νEk与c最大初动能②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值入射光频率ν的关W0＝|－E|＝E系图线③普朗克常量：图线的斜率k＝h颜色同样、强度不②饱和光电流Im：电流的最大值同的光，光电流与③最大初动能：Ekm＝eUc电压的关系①遏止电压Uc1、Uc2颜色不一样时，光电②饱和光电流流与电压的关系③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2①截止频率νc：图线与横轴的交点遏止电压Uc与入②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大射光频率ν的关系③普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，图线即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压)（一）对Ek－ν图象的理解由Ek－ν图象可以获得的信息(1)极限频率：图线与cν轴交点的横坐标ν.(2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0.(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.【例2】．(2019·南平市检测)用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合电键S，用频率为ν的光照耀光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应岁月电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，以下说法中正确的选项是()aA．普朗克常量为h＝bB．断开电键S后，电流表G的示数不为零C．仅增添照耀光的强度，光电子的最大初动能将增大D．保持照耀光强度不变，仅提升照耀光频率，电流表G的示数保持不变【变式1】(多项选择)以以下图是用光照耀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(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知()A．该金属的截止频率为4.27×1014HzB．该金属的截止频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV【变式2】.(多项选择)(2019·山东天成大联考)某种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能

Ek与入射光频率ν的关系以以下图，

E、ν0为已知量，由图线信息可知

(

)A．逸出功W0＝EB．图象的斜率表示普朗克常量的倒数C．图中E与ν0的值与入射光的强度、频率均没关D．若入射光频率为

3ν0，则光电子的最大初动能为

3E（二）对

I－U

图象的理解由I－U

图象可以获得的信息(1)遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值．(2)m饱和光电流I：电流的最大值．(3)最大初动能：Ekm＝eUc.【例2】(2019·河南新乡模拟)如图甲所示，用频率为ν0的光照耀某种金属发生光电效应，测出光电流i随电压U的变化图象如图乙所示，已知普朗克常量为h，光电子带电荷量为e.以下说法中正确的选项是()A.入射光越强，光电子的能量越高B．光电子的最大初动能为hν0C．该金属的逸出功为hν0—eU0D．用频率为eU0的光照耀该金属时不行能发生光电效应h【变式】．在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不一样实验条件下获得三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，以以下图．则可判断出()．甲光的频率大于乙光的频率．乙光的波长大于丙光的波长．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能（三）对Uc－ν图象的理解由Uc－ν图象可以获得的信息截止频率νc：图线与横轴的交点．遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大．(3)普朗克常量

h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即

h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压

)【例

4】．(多项选择)(2019·重庆万州月考

)某金属在光的照耀下产生光电效应，其遏止电压

Uc与入射光频率

ν的关系图象以以下图．则由图象可知

(

)A．该金属的逸出功等于hν0．遏止电压是确立的，与入射光的频率没关C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0D．入射光的频率为3ν0时，产生的光电子的最大初动能为hν0【变式】.在某次光电效应实验中，获得的遏止电压Uc与入射光的频率

ν的关系以以下图．若该直线的斜率和纵轴截距分别为

k和

b，电子电荷量的绝对值为

e，则普朗克常量可表示为

________，所用资料的逸出功可表示为

________．热门题型三对光的波粒二象性的理解对波粒二象性的理解项目内容光的(1)当光同物质发生作用时，这类作用是

“一份一

说明粒子的含义是“不连续的”“一份一份的”，粒子性份”进行的，表现出粒子性光子不一样于宏观看法的粒子(2)少许或个别光子简单显示出光的粒子性光的(1)足够能量的光在流传时，表现出颠簸的性质光的颠簸性是光子自己的一种属性，不是颠簸性(2)光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可光子之间互相作用产生的，光的颠簸性不能性大小(概率)可用颠簸规律来描述同于宏观看法的波宏观世界：波和粒子是互相对峙的看法波和粒子的E＝hν＝hc，此中，ν和λ微观世界：波和粒子是一致的．光子说并未否定颠簸性，光子能量对峙与一致λ就是描述波的两个物理量【例5】1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重要近代物理实验之一．如图所示的是该实验装置的简化图，以下说法正确的选项是()A．亮条纹是电子到达概率大的地方B．该实验说明物质波理论是正确的C．该实验再次说明光子拥有颠簸性D．该实验说明实物粒子拥有颠簸性【变式1】实物粒子和光都拥有波粒二象性．以下事实中突出表现颠簸性的是(

)A．电子束经过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清楚的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜察看物质的微观结构【变式2】关于物质的波粒二象性，以下说法正确的选项是()．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越显然．不但光子拥有波粒二象性，全部运动的微粒都拥有波粒二象性C．光电效应现象揭露了光的粒子性．实物的运动有特定的轨道，因此实物不拥有波粒二象性【题型演练】1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以以为光源和感光胶片之间不行能同时有两个光子存在，以以下图是不一样数目的光子照耀到感光胶片上获得的照片．这些照片说明()．光只有粒子性没有颠簸性．光只有颠簸性没有粒子性C．少许光子的运动显示颠簸性，大批光子的运动显示粒子性．少许光子的运动显示粒子性，大批光子的运动显示颠簸性2．用光照耀某种金属，有光电子从金属表面逸出，假如光的频率不变，而减弱光的强度，则()．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C．逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了3．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照耀锌和银的表面，都能发生光电效应．关于这两个过程，以下四个物理过程中，必定同样的是

(

)A．遏止电压

B．饱和光电流C．光电子的最大初动能

D．逸出功4．(2019·藏拉萨中学六次月考西)关于光电效应的规律，下边说法正确的选项是()．当某种色光照耀金属表面时，能产生光电效应，入射光的频率越高，产生的光电子最大初动能也就越大．当某种色光照耀金属表面时，能产生光电效应，假如入射光的强度减弱，从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将显然增添C．对某金属来说，入射光波长一定大于一极限值才能产生光电效应．同一频率的光照耀不一样的金属，假如都能产生光电效应，则全部金属产生的光电子的最大初动能必定相同5.(2019北·京旭日模拟)用绿光照耀一个光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大，可以()A．改用红光照耀B．改用紫光照耀C．改用蓝光照耀D．增添绿光照耀时间6.(2019河·北保定模拟)以以下图，这是一个研究光电效应的电路图，以下表达中正确的选项是()A．只调换电源的极性，挪动滑片P，当电流表示数为零时，电压表示数为遏止电压U0的数值B．保持光照条件不变，滑片P向右滑动的过程中，电流表示数将向来增大C．不改变光束颜色和电路，增大入射光束强度，电流表示数会增大D．阴极K需要预热，光束照耀后需要必定的时间才会有光电流7.(2019哈·尔滨六中二次模拟)某半导体激光器发射波长为1.5×10－6m，功率为5.0×10－3W的连续激光．已知可见光波长的数目级为10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34Js·，该激光器发出的()A．是紫外线B．是红外线－13JD．光子数约为每秒3.8×1016个C．光子能量约为1.3×109.(2019辽·宁鞍山一中模拟)按如图的方式连接电路，当用紫光照耀阴极K时，电路中的微安表有示数．则以下正确的表达是()假如仅将紫光的光强减弱一些，则微安表可能没有示数．仅将滑动变阻器的触