高考物理复习第十二章波粒二象性原子结构和原子核基础课1波粒二象性

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卷Ⅰ：T35(1)卷Ⅱ：T35(1)卷Ⅰ：T35(1)卷Ⅱ：T35(1)卷Ⅰ：T35(1)卷Ⅱ：T35(1)卷Ⅲ：T35(1)选择题①动量守恒②电磁场③能量守恒爱因斯坦光电效应方程Ⅰ氢原子光谱Ⅰ氢原子能级结构、能级公式Ⅰ原子核组成、放射性、原子核衰变、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损Ⅰ裂变反应和聚变反应、裂变反应堆

Ⅰ射线危害和防护Ⅰ1/45基础课1波粒二象性2/45知识点一、光电效应1．定义

照射到金属表面光，能使金属中________从表面逸出现象。2．光电子 _________中发射出来电子。光电效应电子3/453．研究光电效应电路图(如图1)：图1

其中A是______。K是_______。阳极阴极4/454．光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率，入射光频率必须______这个极限频率才能产生光电效应。低于这个频率光不能产生光电效应。 (2)光电子最大初动能与入射光______无关，只随入射光频率增大而_______。 (3)光电效应发生_____________，普通不超出10－9s。 (4)当入射光频率大于极限频率时，饱和光电流强度与入射光强度成______。大于强度几乎是瞬时增大正比5/45知识点二、爱因斯坦光电效应方程1．光子说

在空间传输光是不连续，而是一份一份，每一份叫做一个光能量子，简称光子，光子能量ε＝_____。其中h＝6.63×10－34J·s。(称为普朗克常量)2．逸出功W0

使电子脱离某种金属所做功_________。3．最大初动能

发生光电效应时，金属表面上______吸收光子后克服原子核引力逸出时所含有动能最大值。hν最小值电子6/454．遏止电压与截止频率 (1)遏止电压：使光电流减小到零反向电压Uc。 (2)截止频率：能使某种金属发生光电效应_____频率叫做该种金属截止频率(又叫极限频率)。不一样金属对应着不一样极限频率。最小7/455．爱因斯坦光电效应方程(1)表示式：Ek＝hν－______。W0逸出功W08/45知识点三、光波粒二象性与物质波1．光波粒二象性 (1)光干涉、衍射、偏振现象证实光含有______性。 (2)光电效应说明光含有______性。 (3)光既含有波动性，又含有粒子性，称为光___________性。波动粒子波粒二象9/452．物质波 (1)概率波

光干涉现象是大量光子运动恪守波动规律表现，亮条纹是光子抵达概率_____地方，暗条纹是光子抵达概率_____地方，所以光波又叫概率波。 (2)物质波

任何一个运动着物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一个波与它对应，其波长λ＝_______，p为运动物体动量，h为普朗克常量。大小10/45[思索判断](1)只要光照射时间足够长，任何金属都能产生光电效应。(

)(2)光电子就是光子。(

)(3)极限频率越大金属材料逸出功越大。(

)(4)从金属表面逸出光电子最大初动能越大，这种金属逸出功越小。(

)(5)入射光频率越大，逸出功越大。(

)(6)光电效应说明了光含有粒子性，证实光波动说是错误。(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×11/45光电效应现象和光电效应方程应用1．对光电效应四点提醒

(2)光电效应中“光”不是特指可见光，也包含不可见光。 (3)逸出功大小由金属本身决定，与入射光无关。 (4)光电子不是光子，而是电子。(1)能否发生光电效应，不取决于光强度而取决于光频率。12/452．两条对应关系 (1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子最大初动能大。3．定量分析时应抓住三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。 (2)最大初动能与遏止电压关系：Ek＝eUc。 (3)逸出功与极限频率关系：W0＝hν0。13/454．区分光电效应中四组概念 (1)光子与光电子：光子指光在空间传输时每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来电子，其本质是电子。 (2)光电子动能与光电子最大初动能。 (3)光电流和饱和光电流：金属板飞出光电子抵达阳极，回路中便产生光电流，伴随所加正向电压增大，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总能量。14/451．[光电效应现象](多项选择)如图2所表示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生现象是(

)图215/45A．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电解析用紫外线照射锌板是能够发生光电效应，锌板上电子吸收紫外线能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；锌板与验电器相连，带有相同电性电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误。答案BC16/452．[光电效应规律]关于光电效应规律，以下说法中正确是(

) A．只有入射光波长大于该金属极限波长，光电效应才能产生 B．光电子最大初动能跟入射光强度成正比 C．发生光电效应反应时间普通都大于10－7s D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出光电子数目与入射光强度成正比17/45答案D18/453．[光电管](多项选择)图3为一真空光电管应用电路，其金属材料极限频率为4.5×1014Hz，则以下判断中正确是(

)图319/45A．发生光电效应时，电路中光电流饱和值取决于入射光频率B．发生光电效应时，电路中光电流饱和值取决于入射光强度C用λ＝0.5μm光照射光电管时，电路中有光电流产生D．光照射时间越长，电路中电流越大20/45答案BC21/45光电效应四类图象分析22/45颜色相同、强度不一样光，光电流与电压关系①遏止电压Uc：图线与横轴交点②饱和光电流Im：电流最大值③最大初动能：Ekm＝eUc颜色不一样时，光电流与电压关系①遏止电压Uc1、Uc2②饱和光电流③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止电压Uc与入射光频率ν关系图线①截止频率νc：图线与横轴交点②遏止电压Uc：随入射光频率增大而增大③普朗克常量h：等于图线斜率与电子电量乘积，即h＝ke。(注：此时两极之间接反向电压)23/451．[Ek－ν图象]爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应规律而取得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子最大初动能Ekm与入射光频率ν关系如图4所表示，其中ν0为极限频率。从图中能够确定是(

)图424/45A．逸出功与ν相关B．Ekm与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线斜率与普朗克常量相关解析由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0为金属逸出功)可得，Ek＝hν－hν0，可见图象斜率表示普朗克常量，D正确；只有ν≥ν0时才会发生光电效应，C错；金属逸出功只和金属极限频率相关，与入射光频率无关，A错；最大初动能取决于入射光频率，而与入射光强度无关，B错。答案D25/452．[I－U图象]研究光电效应电路如图5所表示。用频率相同、强度不一样光分别照射密封真空管钠极板(阴极K)，钠极板发射出光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。以下光电流I与A、K之间电压UAK关系图象中，正确是(

)图526/4527/45解析即使入射光强度不一样，但光频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出光电子多，饱和光电流大，所以选C。答案C28/453．[Uc－ν图象]在某次光电效应试验中，得到遏止电压Uc与入射光频率ν关系如图6所表示。若该直线斜率和截距分别为k和b，电子电荷量绝对值为e，则普朗克常量和所用材料逸出功可分别表示为(

)图6A．ek

eb B．－ek

eb C．ek－eb D．－ek－eb29/45答案

C30/45光波粒二象性、物质波光既含有粒子性，又含有波动性，对波粒二象性了解项目内容说明光粒子性(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行，表现出粒子性(2)少许或个别光子轻易显示出光粒子性粒子含义是“不连续”、“一份一份”，光粒子即光子31/45光波动性(1)足够能量光在传输时，表现出波动性质(2)光是一个概率波，即光子在空间各点出现可能性大小(概率)可用波动规律来描述光波动性是光子本身一个属性，不是光子之间相互作用产生，光波动性不一样于宏观概念波波和粒子对立与统一宏观世界：波和粒子是相互对立概念微观世界：波和粒子是统一。光子说并未否定波动性，光子能量E＝hν＝，其中，ν和λ就是描述波两个物理量32/451．[波粒二象性了解](多项选择)用极微弱可见光做双缝干涉试验，伴随时间增加，在屏上先后出现如图7(a)(b)(c)所表示图象，则(

)图733/45A．图象(a)表明光含有粒子性B．图象(c)表明光含有波动性C．用紫外光观察不到类似图像D．试验表明光是一个概率波解析图像(a)只有分散亮点，表明光含有粒子性；图像(c)展现干涉条纹，表明光含有波动性；用紫外光也能够观察到类似图象，试验表明光是一个概率波，选项A、B、D正确。答案ABD34/452．[光波粒二象性]以下说法中正确是(

) A．实物运动有特定轨道，所以实物不含有波粒二象性 B．康普顿效应说明光子现有能量又有动量 C．光是高速运动微观粒子，单个光子不含有波粒二象性 D．宏观物体物质波波长非常小，极易观察到它波动35/45解析由德布罗意理论知，宏观物体德布罗意波波长太小，实际极难观察到波动性，但仍含有波粒二象性，A、D错误；康普顿效应说明光子除了含有能量之外还有动量，B正确；波粒二象性是光子特征，单个光子也含有波粒二象性，C错误。答案

B36/451．[·全国卷Ⅰ，35(1)改编](多项选择)现用某一光电管进行光电效应试验，当用某一频率光入射时，有光电流产生。以下说法正确是(

) A．保持入射光频率不变，入射光光强变大，饱和光电流变大 B．入射光频率变高，光电子最大初动能变大 C．保持入射光光强不变，不停减小入射光频率，一直有光电流产生 D．遏止电压大小与入射光频率相关，与入射光光强无关37/45解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，所以A正确；依据Ekm＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，当频率变高，最大初动能Ekm变大，所以B正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时不论光照强度多大，都不会有光电流产生，所以C错误；由Ekm＝eUc和Ekm＝hν－W0，得hν－W0＝eUc，遏制电压只与入射光频率相关，与入射光强无关，所以D正确。答案ABD38/452．[·江苏单科，12C(1)](多项选择)波粒二象性是微观世界基本特征，以下说法正确有(

) A．光电效应现象揭示了光粒子性 B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子含有波动性 C．黑体辐射试验规律可用光波动性解释 D．动能相等质子和电子，它们德布罗意波长也相等39/45答案AB40/453．[·江苏，单科，12C(1)]已知钙和钾截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出含有最大初动能