高考一轮第十二第单元量子论初步

关于高考一轮第十二第单元量子论初步第一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第六页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第七页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[思维启动]如图12－1－1所示，用紫外光照射不带电的锌板时，发现验电器指针发生了偏转，此时锌板带________(填“正”或“负”)电荷，锌板带电的原因是________ 图12－1－1__________，这种现象叫做__________。第八页，共六十二页，编辑于2023年，星期四提示：用紫外光照射锌板时，锌板上有电子逸出，因此锌板带正电，这种现象叫做光电效应。第九页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第十页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四

[应用升级](双选)在如图12－1－3所示的光电管实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么 (

)图12－1－3第十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四A．A光的频率大于B光的频率B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a第十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四答案：AC第十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四

[思维启动]最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系图线如图12－1－4所示。由此曲线可以确定的物理量：(1)图线与ν轴的交点的横坐标ν0是指____________；

图12－1－4(2)图线与Ekm轴交点的纵坐标的大小表示____________；(3)图线的斜率表示____________。提示：金属的极限频率逸出功普朗克常量第十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期四3．对光电效应规律的解释第十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[应用升级]2．对爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，下面的理

解正确的是 (

)A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金

属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB．式中的W0表示每个光电子从金属中飞出过程中克

服金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W0和极限频率ν0之间应满足关系式W0＝hν0D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比第二十页，共六十二页，编辑于2023年，星期四答案：C第二十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四

[思维启动]光能发生干涉、衍射现象，说明光具有波动性，光电效应现象又说明光具有粒子性，那么光是粒子还是波？提示：光不是传统意义上的粒子，也不是传统意义上的波，光既具有波动性，又具有粒子性，光具有波粒二象性。第二十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第二十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第二十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[应用升级]3．下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是(

)A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒

子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性第二十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量；电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子与电子是同样的一种粒子。第二十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期四光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著；光的波长越短，其光子的能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著。综上所述，本题应选C项。答案：C第二十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第二十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[知识检索](1)深刻理解极限频率和逸出功的概念，从能量转化角度

理解最大初动能。逸出功由金属自身的因素决定。(2)必须掌握光电效应的规律：①产生条件——每种金属

都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限

频率，才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与

入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大；

③光电效应的产生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。第二十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[典题例析][例1]关于光电效应，下列说法正确的是(

)A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属

的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光

电子数就越多第三十页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[审题指导]解答本题时应注意以下三个方面。(1)光电效应的瞬时性(10－9s)及产生条件。(2)逸出功的计算方法及决定因素。(3)光电子数目的决定因素。第三十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[答案]

A第三十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[拓展训练]1．用强度和频率都相同的两束紫外线分别照射到两种不

同金属的表面上，均可发生光电效应，则下列说法中

错误的是 (

)A．两束紫外线光子总能量相同B．从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能相同C．在单位时间内从不同的金属表面逸出的光电子数相同D．从不同的金属表面逸出的光电子的最大初动能不同第三十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四答案：B第三十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[知识检索]1．两条线索第三十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第三十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[典题例析][例2]

(1)研究光电效应的电路如图12－1－5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。如图12－1－6中的光电流I与A、图12－1－5K之间的电压UAK的关系图像中，正确的是________。第三十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期四图12－1－6第三十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期四(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是________________________．[审题指导]解答本题应注意以下两点：(1)光电流与光强度的关系。(2)反向遏止电压与入射光的频率的关系。第三十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第四十页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第四十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第四十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四答案：(1)0.6eV

(2)1.9eV第四十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[知识检索](1)我们平时所看到的宏观物体，其运动时，我们看不

出它们的波动性来，但也有一个波长与之对应。例

如飞行子弹的波长约为10－34m，这个波长实在是太

小了。第四十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四(2)波粒二象性是微观粒子的特殊规律，一切微观粒子都

存在波动性；宏观物体也存在波动性，只是波长太小，

难以观测。(3)德布罗意波也是概率波，衍射图样中的亮圆是电子落

点概率大的地方，但概率的大小受波动规律的支配。第四十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[典题例析][例3]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12－1－8所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。这些照片说明第四十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期四图12－1－8第四十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期四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[思路点拔]

光具有波粒二象性，光子表现为波动性，并不否认光具有粒子性。第四十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[解析]少量光子落在胶片上，落点位置不确定，说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子落在胶片上，出现了干涉条纹，呈现出波动性规律，说明大量光子的运动显示波动性，但不能说光只具有粒子性或只具有波动性，故只有D正确。[答案]

D第四十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期四[拓展训练]3．对光的认识，以下说法错误的是(

)A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现

为波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的

相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性，光表现出粒子

性时，就不具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性

表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显第五十页，共六十二页，编辑于2023年，星期四解析：个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，因为波动性表现为粒子分布概率，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律。答案：C第五十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期四第五十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期四1．(双选)(2011·广东高考)光电效应实验中，下列表述正确

的是 (

)A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子第五十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期四解析：在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，时间间隔很小。故A、B错误，D正确。由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止电压与入射光频率ν有关。

答案：CD第五十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期四2．(2011·上海高考)有一束紫外线照射某金属时不能产生光

电效应，可能使该金属产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第五十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期四解析：发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项A、C、D错误；X射线的频率大于紫外线的频率，可能使该金属发生光电效应，故选项B正确。答案：B第五十六页，共六十二