高考物理复习第12章原子结构原子核第1讲光电效应波粒二象性

原子结构原子核第十二章1/33考试内容要求高考命题统计命题规律卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ光电效应Ⅰ高考对本部分内容考查形式比较固定，普通比较单一考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题．因为本部分内容包括点较多，且已经改为必考内容，今后命题应该向着多个考点融合方向发展.爱因斯坦光电效应方程ⅠT196分氢原子光谱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ⅠT156分放射性同位素Ⅰ核力、核反应方程Ⅰ结合能、质量亏损ⅠT176分裂变反应和聚变反应、裂变反应堆Ⅰ放射性危害和防护Ⅰ2/33第一讲光电效应波粒二象性3/3302关键考点·探究突破03模拟演练·稳基提能栏目导航01基础再现·双基落实04课后回顾·高效练习4/3301基础再现·双基落实1．光电效应在光照射下从金属中发射电子现象叫做光电效应，发射出电子叫光电子．2．光电效应试验规律(1)任何一个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．一光电效应及其规律大于5/33(2)光电子最大初动能与入射光________无关，只伴随入射光频率________而增大．(3)入射光照射到金属上时，光电子发射几乎是瞬时，普通不超出10－9s.(4)当入射光频率大于极限频率时，光电流大小与入射光强度成正比．强度增大6/333．爱因斯坦光电效应方程(1)光子说：光不但在发射和吸收时能量是一份一份，而且光本身就是由一个个不可分割能量子组成，这些能量子被称为________，频率为ν光能量子为hν.(2)光电效应方程①表示式：__________________或___________________.②物理意义：金属中电子吸收一个光子取得能量是hν，这些能量一部分用于克服金属_____________，剩下表现为逸出后电子初动能Ek.光子hν＝Ek＋W0Ek＝hν－W0逸出功W07/33(3)光电效应方程实质是什么？从金属什么位置逸出电子含有动能最大？提醒：光电效应方程实质是能量守恒方程．从金属表面逸出电子含有动能最大．(4)依据Ek＝hν－W0画出Ek－ν图线，如图所表示，图线与横轴和纵轴交点及斜率意义是什么？提醒：νc是极限频率，E大小是逸出功，斜率表示普朗克恒量．8/33(5)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，则普朗克常量可表示为______________，所用材料逸出功可表示为_______________.9/331．波动性：光干涉、衍射、偏振现象证实光含有________性．2．粒子性：光电效应、康普顿效应说明光含有________性．3．光既含有________性，又含有________性，称为光波粒二象性．二光波粒二象性波动粒子波动粒子10/331．判断正误(1)任何频率光照射到金属表面都能够发生光电效应．()(2)光电子最大初动能与入射光子频率成正比．()(3)光频率越高，光粒子性越显著，但仍含有波动性．()(4)德国物理学家普朗克提出了量子假说，成功地解释了光电效应规律．()(5)美国物理学家康普顿发觉了康普顿效应，证实了光粒子性．()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√11/332．(人教版选修3－5P30演示试验改编)(多项选择)如图所表示．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()A．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．锌板带负电答案：BC12/333．(人教版选修3－5P36第2题改编)(多项选择)在光电效应试验中，用频率为ν光照射光电管阴极，发生了光电效应，以下说法正确是()A．增大入射光强度，光电流增大B．减小入射光强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν光照射，光电子最大初动能变大答案：AD13/334．(粤教版选修3－5P40第2题)以下说法中正确是()A．光波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦光电磁说B．在光双缝干涉试验中，暗条纹地方是光子永远不能抵达地方C．光双缝干涉试验中，大量光子打在光屏上落点是有规律，暗纹处落下光子概率小D．单个光子含有粒子性，大量光子含有波动性E．光波动性是因为光子之间相互作用结果答案：C14/33光电效应研究思绪(1)两条线索：(2)两条对应关系：光强大→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→光电子最大初动能大．02关键考点·探究突破考点一光电效应试验规律15/33 关于光电效应，以下说法正确是()A．极限频率越大金属材料逸出功越大B．只要光照射时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．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D．入射光光强一定时，频率越高，单位时间内逸出光电子数就越多A解析：逸出功W0＝hν0，W0∝ν0，A正确；只有照射光频率ν大于金属极限频率ν0，才能产生光电效应现象，B错；由光电效应方程Ekm＝hν－W0知，因ν不确定时，无法确定Ekm与W0关系，C错；光强E＝nhν，ν越大，E一定，则光子数n越小，单位时间内逸出光电子数就越少，D错．16/33对光电效应四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光强度而取决于光频率．(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．17/331．(·辽宁葫芦岛高中协作体联考)用频率相同但强度不一样两束光分别去照射同一金属，则()A．是否发生光电效应和光强度无关，但和光照射时间长短相关B．若发生光电效应，则在相同时间内，用强度较大光照射金属时逸出光电子数较多C．若发生光电效应，则强度较大光照射出光电子最大初动能大D．若发生光电效应，则强度较大光照射出光电子最大初动能小B18/33解析：能否发生光电效应，与入射光频率相关，与入射光强度和光照时间均无关，A错误；若发生光电效应，则在相同时间内，用强度较大光照射金属时逸出光电子数较多，B正确；光电子最大初动能Ekm＝hν－W0，若发生光电效应，则两束光照射出光电子最大初动能相同，C、D错误．19/332．如图所表示，用绿光照射一光电管阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时最大初动能增大，应采取办法是()A．改用红光照射B．改用紫光照射C．增大绿光强度D．增大加在光电管上正向电压B解析：发生光电效应时，光电子最大初动能随照射光频率增大而增大，与照射光强度、光电管电压无关，红光频率比绿光频率小，不一定能发生光电效应，即使发生光电效应，光电子最大初动能也较小，而紫光频率大于绿光频率，故选项B正确.20/331．三个关系(1)爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0.(2)光电子最大初动能Ek能够利用光电管用试验方法测得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止电压．(3)光电效应方程中W0为逸出功，它与极限频率νc关系是W0＝hνc.考点二光电效应方程和光电效应图象21/332．四类图象22/3323/3324/33 小明用金属铷为阴极光电管，观察光电效应现象，试验装置示意图如图甲所表示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管_____________(填“阴极”或“阳极”)；(2)试验中测得铷遏止电压Uc与入射光频率ν之间关系如图乙所表示，则铷截止频率νc＝_________Hz，逸出功W0＝______________J；(3)假如试验中入射光频率ν＝7．00×1014Hz，则产生光电子最大初动能Ek＝__________J.答案：(1)阳极(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－19

25/33解析：(1)题图甲为利用光电管产生光电流试验电路，光电子从K极发射出来，故K为光电管阴极，A为光电管阳极．(2)遏止电压对光电子做负功，依据爱因斯坦光电效应方程有eUc＝Ek＝hν－W0.结合题图乙可知，当Uc＝0时，ν＝5．15×1014Hz，故铷截止频率νc＝5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝3.41×10－19J.(3)若入射光频率ν＝7.00×1014Hz，则产生光电子最大初动能Ek＝hν－W0＝1.23×10－19J.26/33B27/3328/333．(·云南联考)(多项选择)用图甲所表示试验装置研究光电效应现象，分别用a、b、c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与对应光电流关系如图乙所表示，其中a、c两束光照射时对应遏止电压相同，均为Uc2，则以下叙述正确是()A．a、c两束光光强相同B．a、c两束光频率相同C．b光波长最短D．用a光照射时光电管发出光电子最大初动能最大BC29/33解析：依据题图乙所表示光电管两端电压与对应光电流关系可知，a、c两束光照射时对应遏止电压相同，说明a、c两束光频率相同，a、c两束光产生饱和光电流不一样，说明光强不一样，选项A错误，B正确．b光照射时对应遏止电压最大，说明b光频率最大，波长最短，照射光电管时