新高考物理一轮复习第十一章近代物理初步学案Word格式.docx

1、B一般而言，用给定的单色光照射不同的金属，若都能发生光电效应，则光电子的最大初动能不同C用不同频率的单色光照射同一金属，若都能发生光电效应，则光电子的最大初动能不同D用单色光照射某金属没有发生光电效应，增加该单色光的强度，有可能发生光电效应解析：选BC根据光电效应方程EkmhW0知，发生光电效应时，光电子的最大初动能不一定等于金属的逸出功，故A错误；不同的金属逸出功不同，根据光电效应方程EkmhW0知，用给定的单色光照射不同的金属，若都能发生光电效应，则光电子的最大初动能不同，故B正确；根据光电效应方程EkmhW0知，用不同频率的单色光照射同一金属，若都能发生光电效应，则光电子的最大初动能不同

2、，故C正确；能否发生光电效应与入射光的强度无关，故D错误。2多选（2017海南高考）三束单色光1、2和3的波长分别为1、2和3（123）。分别用这三束光照射同一种金属。已知用光束2照射时，恰能产生光电子。下列说法正确的是（）A用光束1照射时，不能产生光电子B用光束3照射时，不能产生光电子C用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大选AC依据波长与频率的关系：，因123，那么123；由于用光束2照射时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而光束3照射时，一定能产生光电子，故A正确，B错误；用光束2照射时，光越强，单

3、位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程：EkmhW，可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故C正确，D错误。3多选在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用蓝色弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图所示，则（）A验电器指针带正电B验电器指针带负电C改用紫色弧光灯照射锌板时，原来不带电的验电器的指针能张开一个角度D改用黄色弧光灯照射锌板时，只要光足够强，原来不带电的验电器的指针一定能张开一个角度选AC锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电，故A正确，B错误；改用紫色弧光灯照射锌板时，紫光频率

4、大于蓝光，那么原来不带电的验电器，其指针会张开一个角度，故C正确；当增大光的强度，而光的频率不变，能量不变，黄光的频率小于蓝光的频率，根据光电效应方程可知，原来不带电的验电器的指针一定不会张开一个角度，故D错误。突破点（二）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EkhW0。（2）光电子的最大初动能Ek可以利用光电管实验的方法测得，即EkeUc，其中Uc是遏止电压。（3）光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率c的关系是W0hc。2四类图像图像名称图线形状读取信息最大初动能Ek与入射光频率的关系图线截止频率（极限频率）：图线与轴交点的横坐标c逸出功：图线与Ek轴交点的

5、纵坐标的值W0|E|E普朗克常量：图线的斜率kh遏止电压Uc与入射光频率的关系图线截止频率c：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普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电量的乘积，即hke。（注：此时两极之间接反向电压）颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系遏止电压Uc：饱和光电流Im：电流的最大值最大初动能：EkmeUc颜色不同时，光电流与电压的关系遏止电压Uc1、Uc2饱和光电流最大初动能Ek1eUc1，Ek2eUc2典例（2018泰州三模）一光电管的阴极K用截止频率为的金属铯制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U。用波长为的单色光射向阴极，产生了光电流。已知普朗克

6、常量为h，电子电荷量为e，真空中的光速为c。求：（1）金属铯的逸出功W；（2）光电子到达阳极的最大动能Ek。解析（1）金属铯的逸出功Wh。（2）根据光电效应方程知，光电子的最大初动能EkmhWhh，根据动能定理得，eUEkEkm，解得光电子到达阳极的最大动能EkeUEkmeUhh。答案（1）h（2）eUhh易错提醒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hchW0。3应用光电效应方程EkhW0时，注意能量单位电子伏和焦耳的换算（1 eV1.61019 J）。集训

7、冲关1.多选（2018南通期末）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与入射光频率的关系图像，由图像可知（）A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为3ED入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为选AB根据光电效应方程有：EkhW其中W为金属的逸出功：Wh0所以有：Ekhh0，由此结合图像可知，该金属的逸出功为E，或者Wh0，故A、B正确；当入射光的频率为20时，代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故C错误；若入射光的频率为时，小于极限频率，不能发生光电效应，故D错误。2多选如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同

8、频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率变化的函数关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是（）A因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压Uc不同B光电子的最大初动能不同C因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D两个光电管的Uc图像的斜率可能不同选ABC根据光电效应方程有 EkmhW0根据能量守恒定律得：eUcEkm联立得：eUchW0即 Uc，可知入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压Uc也不同，故A正确；根据光电效应方程EkmhW0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电

9、子的最大初动能也不同，故B正确；虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流可能相同，故C正确；由Uc，可知，Uc图像的斜率 k常数，所以两个光电管的Uc图像的斜率一定相同，故D错误。3多选（2018镇江模拟）含有光电管的电路如图（a）所示，（b）图是用甲、乙、丙光照射光电管得到的IU图线，Uc1、Uc2表示遏止电压，下列说法正确的是（）A（a）图中光电管两端的电压为反向电压B甲、乙光的频率相等C甲光照射时光电子的最大初动能比乙光照射时光电子的最大初动能大D若氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光不能使此光电管发生光电效应，则氢原子从n6能级向n2能级跃

10、迁时辐射出的光也不能使此光电管发生光电效应选BD由电路图可知，逸出的光电子在电场力作用下做正功，则光电管两端电压为正向电压，故A错误； 当光电流为零时，光电管两端加的电压为遏止电压，对应的光的频率为截止频率，根据eUhW，入射光的频率越高，对应的遏止电压U越大。甲、乙两光的遏止电压相等，所以甲、乙两光的频率相等，故B正确，C错误；若氢原子从n6能级向n1能级跃迁时辐射出的光不能使此光电管发生光电效应，说明辐射的光子能量仍小于金属的逸出功，当氢原子从n6能级向n2能级跃迁时辐射出的光更小于金属的逸出功，也不能使此光电管发生光电效应，故D正确。突破点（三）对波粒二象性的理解1对光的波动性和粒子性的

11、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同物质发生作用时，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同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。（3）光子说

12、并未否定波动说，Eh中，和就是波的概念。（4）波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的。3物质波（1）定义：任何运动着的物体都有一种波与之对应，这种波叫做物质波，也叫德布罗意波。（2）物质波的波长：，h是普朗克常量。1多选2017年1月，我国“墨子号”量子科学实验卫星正式进入应用研究。在量子理论中，有共同来源的两个微观粒子，不论它们相距多远，它们总是相关的，一个粒子状态的变化会立即影响到另一个粒子，这就是所谓的量子纠缠。关于量子理论，下列说法中正确的有（）A玻尔氢原子理论，第一次提出了能量量子化的观念B爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴C量子理论中，实物粒子

13、具有波粒二象性D微观粒子在受力状况和初速度确定的前提下，可以确定它此后运动状态和位置选BC普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A错误；爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，光子说属于量子理论的范畴，故B正确；在量子理论中，实物粒子具有波粒二象性，故C正确；根据不确定性关系可知，微观粒子在受力状况和初速度确定的前提下，并不能同时确定它此后运动状态和位置，故D错误。2有关光的本性的说法正确的是（）A有关光的本性，牛顿提出了“粒子性”，惠更斯提出了“波动性”，爱因斯坦提出了“光子说”，它们都圆满地说明了光的本性B光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念的波，也可以看成

14、微观概念上的粒子C光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D在光双缝干涉实验中，光通过双缝时显示出波动性，如果光只通过一个缝时显示出粒子性选C爱因斯坦的光子说与惠更斯的波动说揭示了光具有波粒二象性；牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，不能解释光的本性，故A错误；光既具有波动性又具有粒子性，故具有波粒二象性，但光的粒子性不同于宏观的粒子，其波动性也不同于宏观概念的波，故B错误；光的干涉、衍射、色散说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故C正确；在光双缝干涉实验中，光通过双缝时显示出波动性，如果光只通过一个缝时也显示出波动性，故D错误。对点训练：对光电效应的理解1用某种频率

15、的光照射锌板，使其发射出光电子。为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是（）A增大入射光的强度B增加入射光的照射时间C换用频率更高的入射光照射锌板D换用波长更长的入射光照射锌板选C根据光电效应方程EkmhW0得，光电子的最大初动能与入射光的强度、照射时间无关。入射光的频率越高或波长越短，光电子的最大初动能越大，故C正确，A、B、D错误。2.（2018南京调研）如图所示，把一块不带电的锌板连接在验电器上。当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，则（）A锌板带正电，验电器带负电B若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转C若改用红外线照射锌板，验电器的指针仍然会发生偏转D这

16、个现象可以说明光具有波动性选B用紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球和金属指针带正电，故A错误；根据光电效应的条件可知发生光电效应与光的强度无关，若改用强度更小的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转，故B正确；根据光电效应的条件可知若改用红外线照射锌板，不一定能发生光电效应，所以验电器的指针不一定会发生偏转，故C错误；光电效应说明光具有粒子性，故D错误。3.（2018保定模拟）如图所示，在验电器上安装一个铜网，使其带电，验电器金属箔片张开一定角度。用紫外线照射铜网，验电器金属箔片的张角保持不变。再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发

17、现金属箔片张开角度减小。下列相关说法中正确的是（）A增加紫外线的强度照射铜网，金属箔片张角将变大B紫外线的频率大于金属锌的截止频率C铜网带负电D改用紫光照射锌板，验电器的金属箔片张角也一定减小选B根据用紫外线照射铜网，验电器金属箔片的张角保持不变；再将一块锌板放置在该铜网后面一定距离处，用同一紫外线照射锌板时，发现金属箔片张开角度减小，说明逸出的光电子跑到铜网上，导致其电量减小，当增加紫外线的强度照射铜网，金属箔片张角将变更小，由此可知，铜网带正电，故A、C错误。只有紫外线的频率大于金属锌的截止频率，才会发生光电效应，故B正确。根据光电效应产生条件，当用紫光照射，则紫光频率小于紫外线，因此可能

18、不发生光电效应现象，则验电器金属箔片张角不一定会减小，故D错误。爱因斯坦的光电效应方程及应用4.（2018盐城模拟）用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0 eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2 mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表读数为0，则（）A开关K断开后，没有电流流过电流表GB所有光电子的初动能为0.7 eVC光电管阴极的逸出功为2.3 eVD改用能量为1.5 eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小选C光电管两端接的是反向电压，当开关断开后，光电管两端的电压为零，逸出的光电子能够到达另一端，则仍然有电流流过电流表G，故A

19、错误。当电压表的示数大于或等于0.7 V时，电流表读数为0，可知遏止电压为0.7 V，根据动能定理得，eUcEkm，则光电子的最大初动能为0.7 eV，故B错误。根据光电效应方程得，EkmhW0，则逸出功W0hEkm3.0 eV0.7 eV2.3 eV，故C正确。改用能量为1.5 eV的光子照射，因为光子能量小于逸出功，则不会发生光电效应，没有光电流，故D错误。5多选（2017全国卷）在光电效应实验中，分别用频率为a、b的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb。h为普朗克常量。A若ab，则一定有Uab，则一定有EkaEkbC若U

20、aUb，则一定有Ekab，则一定有haEkahbEkb选BC设该金属的逸出功为W，根据爱因斯坦光电效应方程有EkhW，同种金属的W不变，则逸出光电子的最大初动能随的增大而增大，B项正确；又EkeU，则最大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eUhW，遏止电压U随增大而增大，A项错误；又有hEkW，W相同，则D项错误。6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2 V时，则逸出功及电子到达

21、阳极时的最大动能为（）A1.5 eV0.6 eV B1.7 eV1.9 eVC1.9 eV2.6 eV D3.1 eV4.5 eV选C光子能量h2.5 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eUmvm2知，最大初动能EkmeU0.6 eV，由光电效应方程hEkmW0知W01.9 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EkmEkmeU0.6 eV2 eV2.6 eV。故C正确。7（2018淮安期末）关于光电效应现象，下列说法中正确的是（）A对于任何一种金属都存在一个“最大波长”

22、，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应B在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大D对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应选A根据光电效应方程Ekmhh。入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电效应，故A正确；从光电效应方程知，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次函数关系，不是成正比，故B错误；根据光电效应方程EkmhW0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故C错误；8（2016江苏高考）几种金属的逸出功W0见下表：金属钨钙钠钾铷W0（1019 J）7.265.12

23、3.663.603.41用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长范围为4.01077.6107 m，普朗克常数h6.631034 Js。光子的能量E取4.0107 m，则E5.01019 J根据EW0判断，钠、钾、铷能发生光电效应。答案：钠、钾、铷与光电效应有关的图像问题9.（2018兰州模拟）在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光

24、的光电子对应的最大初动能选B因光电管不变，所以逸出功不变。由图像知甲光、乙光对应的遏止电压相等，且小于丙光对应的遏止电压，所以甲光和乙光对应的光电子最大初动能相等且小于丙光的光电子最大初动能，故D错误；根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0知甲光和乙光的频率相等，且小于丙光的频率，甲光和乙光的波长大于丙光的波长，故A错误，B正确；截止频率是由金属决定的，与入射光无关，故C错误。10.如图所示，是甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系图像，如果用频率为的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为E甲、E乙，则关于E甲、E乙的大小关系正确的是（）AE甲E乙 BE甲E乙CE甲E乙 D无法判断选A根

25、据光电效应方程得：EkmhW0hh0又EkmqUc解得：Uc；结合Uc图线可知，当Uc0时，0；由题图可知，金属甲的极限频率小于金属乙的，则金属甲的逸出功小于乙的，即W甲W乙。如果用频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当用相同频率的光入射时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此E甲E乙，故A正确，B、C、D错误。11如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长0.50 m的绿光照射阴极K，实验测得流过表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h6.63结合图像，求：（结果保留两位有效数字）（1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能。（2）该阴极材料

26、的极限波长。（1）光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n（个）4.01012（个）光电子的最大初动能为：EkmeU01.61019 C0.6 V9.61020 J。（2）设阴极材料的极限波长为0，根据爱因斯坦光电效应方程：Ekmhh，代入数据得00.66 m。（1）4.01012个9.61020 J（2）0.66 m对波粒二象性的理解12多选美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了具有能量之外还具有动量，被电子散射的X光子与入射的X光子相比（）A速度减小 B频率减小C波长减小 D能量减小选BD光速不变，A错误；光子将一部分能量转移到电子，其能量减小，随之光子的频率减小、波长变长，B、D正确，C错误。13多选（2018高考适应性检测）实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（）A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C人们利用慢中子