[高考導航]考點內容要求全國高考命題實況常考題型關聯考點光電效應Ⅰ

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)選擇題①動量守恒②電磁場③能量守恒愛因斯坦光電效應方程Ⅰ氫原子光譜Ⅰ氫原子能級結構、能級公式Ⅰ原子核組成、放射性、原子核衰變、半衰期Ⅰ放射性同位素Ⅰ核力、核反應方程Ⅰ結合能、質量虧損Ⅰ裂變反應和聚變反應、裂變反應堆

Ⅰ射線危害和防護Ⅰ1/45基礎課1波粒二象性2/45知識點一、光電效應1．定義

照射到金屬表面光，能使金屬中________從表面逸出現象。2．光電子 _________中發射出來電子。光電效應電子3/453．研究光電效應電路圖(如圖1)：圖1

其中A是______。K是_______。陽極陰極4/454．光電效應規律 (1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光頻率必須______這個極限頻率才能產生光電效應。低于這個頻率光不能產生光電效應。 (2)光電子最大初動能與入射光______無關，只隨入射光頻率增大而_______。 (3)光電效應發生_____________，普通不超出10－9s。 (4)當入射光頻率大于極限頻率時，飽和光電流強度與入射光強度成______。大于強度幾乎是瞬時增大正比5/45知識點二、愛因斯坦光電效應方程1．光子說

在空間傳輸光是不連續，而是一份一份，每一份叫做一個光能量子，簡稱光子，光子能量ε＝_____。其中h＝6.63×10－34J·s。(稱為普朗克常量)2．逸出功W0

使電子脫離某種金屬所做功_________。3．最大初動能

發生光電效應時，金屬表面上______吸收光子后克服原子核引力逸出時所含有動能最大值。hν最小值電子6/454．遏止電壓與截止頻率 (1)遏止電壓：使光電流減小到零反向電壓Uc。 (2)截止頻率：能使某種金屬發生光電效應_____頻率叫做該種金屬截止頻率(又叫極限頻率)。不一樣金屬對應著不一樣極限頻率。最小7/455．愛因斯坦光電效應方程(1)表示式：Ek＝hν－______。W0逸出功W08/45知識點三、光波粒二象性與物質波1．光波粒二象性 (1)光干涉、衍射、偏振現象證實光含有______性。 (2)光電效應說明光含有______性。 (3)光既含有波動性，又含有粒子性，稱為光___________性。波動粒子波粒二象9/452．物質波 (1)概率波

光干涉現象是大量光子運動恪守波動規律表現，亮條紋是光子抵達概率_____地方，暗條紋是光子抵達概率_____地方，所以光波又叫概率波。 (2)物質波

任何一個運動著物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一個波與它對應，其波長λ＝_______，p為運動物體動量，h為普朗克常量。大小10/45[思索判斷](1)只要光照射時間足夠長，任何金屬都能產生光電效應。(

)(2)光電子就是光子。(

)(3)極限頻率越大金屬材料逸出功越大。(

)(4)從金屬表面逸出光電子最大初動能越大，這種金屬逸出功越小。(

)(5)入射光頻率越大，逸出功越大。(

)(6)光電效應說明了光含有粒子性，證實光波動說是錯誤。(

)答案(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×11/45光電效應現象和光電效應方程應用1．對光電效應四點提醒

(2)光電效應中“光”不是特指可見光，也包含不可見光。 (3)逸出功大小由金屬本身決定，與入射光無關。 (4)光電子不是光子，而是電子。(1)能否發生光電效應，不取決于光強度而取決于光頻率。12/452．兩條對應關系 (1)光強大→光子數目多→發射光電子多→光電流大； (2)光子頻率高→光子能量大→光電子最大初動能大。3．定量分析時應抓住三個關系式 (1)愛因斯坦光電效應方程：Ek＝hν－W0。 (2)最大初動能與遏止電壓關系：Ek＝eUc。 (3)逸出功與極限頻率關系：W0＝hν0。13/454．區分光電效應中四組概念 (1)光子與光電子：光子指光在空間傳輸時每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時發射出來電子，其本質是電子。 (2)光電子動能與光電子最大初動能。 (3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出光電子抵達陽極，回路中便產生光電流，伴隨所加正向電壓增大，光電流趨于一個飽和值，這個飽和值是飽和光電流，在一定光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關。 (4)入射光強度與光子能量：入射光強度指單位時間內照射到金屬表面單位面積上總能量。14/451．[光電效應現象](多項選擇)如圖2所表示，用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線照射鋅板時，發生現象是(

)圖215/45A．有光子從鋅板逸出B．有電子從鋅板逸出C．驗電器指針張開一個角度D．鋅板帶負電解析用紫外線照射鋅板是能夠發生光電效應，鋅板上電子吸收紫外線能量從鋅板表面逸出，稱之為光電子，故A錯誤，B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性電荷，鋅板失去電子應該帶正電，且失去電子越多，帶正電電荷量越多，驗電器指針張角越大，故C正確，D錯誤。答案BC16/452．[光電效應規律]關于光電效應規律，以下說法中正確是(

) A．只有入射光波長大于該金屬極限波長，光電效應才能產生 B．光電子最大初動能跟入射光強度成正比 C．發生光電效應反應時間普通都大于10－7s D．發生光電效應時，單位時間內從金屬內逸出光電子數目與入射光強度成正比17/45答案D18/453．[光電管](多項選擇)圖3為一真空光電管應用電路，其金屬材料極限頻率為4.5×1014Hz，則以下判斷中正確是(

)圖319/45A．發生光電效應時，電路中光電流飽和值取決于入射光頻率B．發生光電效應時，電路中光電流飽和值取決于入射光強度C用λ＝0.5μm光照射光電管時，電路中有光電流產生D．光照射時間越長，電路中電流越大20/45答案BC21/45光電效應四類圖象分析22/45顏色相同、強度不一樣光，光電流與電壓關系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點②飽和光電流Im：電流最大值③最大初動能：Ekm＝eUc顏色不一樣時，光電流與電壓關系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν關系圖線①截止頻率νc：圖線與橫軸交點②遏止電壓Uc：隨入射光頻率增大而增大③普朗克常量h：等于圖線斜率與電子電量乘積，即h＝ke。(注：此時兩極之間接反向電壓)23/451．[Ek－ν圖象]愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應規律而取得1921年諾貝爾物理學獎。某種金屬逸出光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν關系如圖4所表示，其中ν0為極限頻率。從圖中能夠確定是(

)圖424/45A．逸出功與ν相關B．Ekm與入射光強度成正比C．當ν<ν0時，會逸出光電子D．圖中直線斜率與普朗克常量相關解析由愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0和W0＝hν0(W0為金屬逸出功)可得，Ek＝hν－hν0，可見圖象斜率表示普朗克常量，D正確；只有ν≥ν0時才會發生光電效應，C錯；金屬逸出功只和金屬極限頻率相關，與入射光頻率無關，A錯；最大初動能取決于入射光頻率，而與入射光強度無關，B錯。答案D25/452．[I－U圖象]研究光電效應電路如圖5所表示。用頻率相同、強度不一樣光分別照射密封真空管鈉極板(陰極K)，鈉極板發射出光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。以下光電流I與A、K之間電壓UAK關系圖象中，正確是(

)圖526/4527/45解析即使入射光強度不一樣，但光頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當入射光強時，單位時間逸出光電子多，飽和光電流大，所以選C。答案C28/453．[Uc－ν圖象]在某次光電效應試驗中，得到遏止電壓Uc與入射光頻率ν關系如圖6所表示。若該直線斜率和截距分別為k和b，電子電荷量絕對值為e，則普朗克常量和所用材料逸出功可分別表示為(

)圖6A．ek

eb B．－ek

eb C．ek－eb D．－ek－eb29/45答案

C30/45光波粒二象性、物質波光既含有粒子性，又含有波動性，對波粒二象性了解項目內容說明光粒子性(1)當光同物質發生作用時，這種作用是“一份一份”進行，表現出粒子性(2)少許或個別光子輕易顯示出光粒子性粒子含義是“不連續”、“一份一份”，光粒子即光子31/45光波動性(1)足夠能量光在傳輸時，表現出波動性質(2)光是一個概率波，即光子在空間各點出現可能性大小(概率)可用波動規律來描述光波動性是光子本身一個屬性，不是光子之間相互作用產生，光波動性不一樣于宏觀概念波波和粒子對立與統一宏觀世界：波和粒子是相互對立概念微觀世界：波和粒子是統一。光子說并未否定波動性，光子能量E＝hν＝，其中，ν和λ就是描述波兩個物理量32/451．[波粒二象性了解](多項選擇)用極微弱可見光做雙縫干涉試驗，伴隨時間增加，在屏上先后出現如圖7(a)(b)(c)所表示圖象，則(

)圖733/45A．圖象(a)表明光含有粒子性B．圖象(c)表明光含有波動性C．用紫外光觀察不到類似圖像D．試驗表明光是一個概率波解析圖像(a)只有分散亮點，表明光含有粒子性；圖像(c)展現干涉條紋，表明光含有波動性；用紫外光也能夠觀察到類似圖象，試驗表明光是一個概率波，選項A、B、D正確。答案ABD34/452．[光波粒二象性]以下說法中正確是(

) A．實物運動有特定軌道，所以實物不含有波粒二象性 B．康普頓效應說明光子現有能量又有動量 C．光是高速運動微觀粒子，單個光子不含有波粒二象性 D．宏觀物體物質波波長非常小，極易觀察到它波動35/45解析由德布羅意理論知，宏觀物體德布羅意波波長太小，實際極難觀察到波動性，但仍含有波粒二象性，A、D錯誤；康普頓效應說明光子除了含有能量之外還有動量，B正確；波粒二象性是光子特征，單個光子也含有波粒二象性，C錯誤。答案

B36/451．[·全國卷Ⅰ，35(1)改編](多項選擇)現用某一光電管進行光電效應試驗，當用某一頻率光入射時，有光電流產生。以下說法正確是(

) A．保持入射光頻率不變，入射光光強變大，飽和光電流變大 B．入射光頻率變高，光電子最大初動能變大 C．保持入射光光強不變，不停減小入射光頻率，一直有光電流產生 D．遏止電壓大小與入射光頻率相關，與入射光光強無關37/45解析在發生光電效應時，飽和光電流大小由光照強度來決定，與頻率無關，光照強度越大飽和光電流越大，所以A正確；依據Ekm＝hν－W0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當頻率變高，最大初動能Ekm變大，所以B正確；由光電效應規律可知，當頻率低于截止頻率時不論光照強度多大，都不會有光電流產生，所以C錯誤；由Ekm＝eUc和Ekm＝hν－W0，得hν－W0＝eUc，遏制電壓只與入射光頻率相關，與入射光強無關，所以D正確。答案ABD38/452．[·江蘇單科，12C(1)](多項選擇)波粒二象性是微觀世界基本特征，以下說法正確有(

) A．光電效應現象揭示了光粒子性 B．熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子含有波動性 C．黑體輻射試驗規律可用光波動性解釋 D．動能相等質子和電子，它們德布羅意波長也相等39/45答案AB40/453．[·江蘇，單科，12C(1)]已知鈣和鉀截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光照射下兩種金屬均發生光電效應，比較它們表面逸出含有最大初動能