1/38[高考導(dǎo)航]考點(diǎn)內(nèi)容要求高考(全國(guó)卷)三年命題情況對(duì)照分析光電效應(yīng)ⅠⅠ卷·T35(1)：光電效應(yīng)Ⅱ卷·T35(1)：光電效應(yīng)和波粒二象性Ⅰ卷·T35(1)：光電效應(yīng)Ⅱ卷·T35(1)：核反應(yīng)Ⅲ卷·T35(1)：核反應(yīng)和質(zhì)能關(guān)系Ⅰ卷·T17：質(zhì)量虧損與核能計(jì)算Ⅱ卷·T15：動(dòng)量守恒、衰變、質(zhì)量虧損Ⅲ卷·T19：光電效應(yīng)方程愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ⅰ氫原子光譜Ⅰ氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)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(yīng)方程Ⅰ結(jié)合能、質(zhì)量虧損Ⅰ裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆

Ⅰ射線危害和防護(hù)Ⅰ2/38基礎(chǔ)課1波粒二象性3/38光電效應(yīng)1.光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光照射下金屬中電子從金屬表面逸出現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)電子稱為

。2.光電效應(yīng)四個(gè)規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè)

。 (2)光子最大初動(dòng)能與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光

增大而增大。 (3)光照射到金屬表面時(shí)，光電子發(fā)射幾乎是

。 (4)光電流強(qiáng)度與入射光

成正比。知識(shí)排查4/383.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(fā)生光電效應(yīng)

頻率叫做該種金屬截止頻率(又叫極限頻率)。不一樣金屬對(duì)應(yīng)著不一樣極限頻率。最小5/38愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程1.光子說(shuō)

在空間傳輸光是不連續(xù)，而是一份一份，每一份叫做一個(gè)光能量子，簡(jiǎn)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(dòng)能

發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上

吸收光子后克服原子核引力逸出時(shí)所含有動(dòng)能最大值。6/384.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表示式：Ek＝hν－

。(2)物理意義：金屬表面電子吸收一個(gè)光子取得能量是hν，這些能量一部分用來(lái)克服金屬

，剩下表現(xiàn)為逸出后光電子最大初動(dòng)能Ek＝

。7/38光波粒二象性與物質(zhì)波1.光波粒二象性(1)光干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證實(shí)光含有

性。(2)光電效應(yīng)說(shuō)明光含有

性。(3)光既含有波動(dòng)性，又含有粒子性，稱為光

性。8/382.物質(zhì)波 (1)概率波

光干涉現(xiàn)象是大量光子運(yùn)動(dòng)恪守波動(dòng)規(guī)律表現(xiàn)，亮條紋是光子抵達(dá)概率

地方，暗條紋是光子抵達(dá)概率

地方，所以光波又叫概率波。 (2)物質(zhì)波

任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一個(gè)波與它對(duì)應(yīng)，其波

長(zhǎng)λ＝

，p為運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)量，h為普朗克常量。9/38A.有光子從鋅板逸出B.有電子從鋅板逸出C.驗(yàn)電器指針張開(kāi)一個(gè)角度D.鋅板帶負(fù)電小題速練1.[人教版選修3－5·P30·演示試驗(yàn)改編](多項(xiàng)選擇)如圖1所表示，用導(dǎo)線把驗(yàn)電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)生現(xiàn)象是(

)圖110/38解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)，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，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案BC11/382.[人教版選修3－5·P36·T2改編](多項(xiàng)選擇)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，用頻率為ν光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說(shuō)法正確是(

)A.增大入射光強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于ν光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于ν光照射，光電子最大初動(dòng)能變大12/38答案AD13/383.以下說(shuō)法正確是(

) A.實(shí)物運(yùn)動(dòng)有特定軌道，所以實(shí)物不含有波粒二象性 B.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子現(xiàn)有能量又有動(dòng)量 C.光是高速運(yùn)動(dòng)微觀粒子，單個(gè)光子不含有波粒二象性 D.宏觀物體物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它波動(dòng)

解析由德布羅意理論知，宏觀物體德布羅意波波長(zhǎng)太小，實(shí)際極難觀察到波動(dòng)性，但仍含有波粒二象性，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子除了含有能量之外還有動(dòng)量，選項(xiàng)B正確；波粒二象性是光子特征，單個(gè)光子也含有波粒二象性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

答案

B14/38光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程應(yīng)用1.對(duì)光電效應(yīng)四點(diǎn)提醒 (1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光強(qiáng)度而取決于光頻率。 (2)光電效應(yīng)中“光”不是特指可見(jiàn)光，也包含不可見(jiàn)光。 (3)逸出功大小由金屬本身決定，與入射光無(wú)關(guān)。 (4)光電子不是光子，而是電子。2.定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式 (1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。 (2)最大初動(dòng)能與遏止電壓關(guān)系：Ek＝eUc。 (3)逸出功與極限頻率關(guān)系：W0＝hν0。15/383.區(qū)分光電效應(yīng)中四組概念(1)光子與光電子：光子指光在空間傳輸時(shí)每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來(lái)電子，其本質(zhì)是電子。(2)光電子動(dòng)能與光電子最大初動(dòng)能。(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出光電子抵達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)生光電流，伴隨所加正向電壓增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)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(wú)關(guān)。(4)入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上總能量。16/381.(·江西省五校模擬)以下相關(guān)光電效應(yīng)說(shuō)法正確是(

)A.光電效應(yīng)現(xiàn)象證實(shí)了光是電磁波B.普朗克為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說(shuō)C.只要增大入射光強(qiáng)度，就能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)D.入射光頻率低于金屬截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)解析光電效應(yīng)顯示了光粒子性，但不能證實(shí)光是電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說(shuō)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；依據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生條件可知，只有當(dāng)入射光頻率大于金屬極限頻率(或截止頻率)時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案

D17/382.(·北京理綜，18)年年初，我國(guó)研制“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在100nm(1nm＝10－9m)附近連續(xù)可調(diào)世界上最強(qiáng)極紫外激光脈沖。“大連光源”因其光子能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域研究中發(fā)揮主要作用。一個(gè)處于極紫外波段光子所含有能量能夠電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打壞。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子能量約為(取普朗克常量

h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)(

) A.10－21J B.10－18J C.10－15J D.10－12J答案B18/383.(·全國(guó)卷Ⅲ，19)(多項(xiàng)選擇)在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得對(duì)應(yīng)遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。以下說(shuō)法正確是(

) A.若νa＞νb，則一定有Ua＜Ub B.若νa＞νb，則一定有Eka＞Ekb C.若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb D.若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb19/38解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得，Ekm＝hν－W0，由動(dòng)能定理得，Ekm＝eU，若用a、b單色光照射同種金屬時(shí)，逸出功W0相同。當(dāng)νa＞νb時(shí)，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb，故選項(xiàng)C正確；因逸出功相同，有W0＝

hνa－

Eka＝

hνb－

Ekb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC20/384.如圖2甲所表示，合上開(kāi)關(guān)，用光子能量為2.5eV一束光照射陰極K，發(fā)覺(jué)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)整滑動(dòng)變阻器，發(fā)覺(jué)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零。把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，則逸出功及電子抵達(dá)陽(yáng)極時(shí)最大動(dòng)能為(

)A.1.5eV

0.6eV B.1.7eV

1.9eVC.1.9eV

2.6eV D.3.1eV

4.5eV圖221/38答案C22/38光電效應(yīng)圖象分析(1)極限頻率：圖線與ν軸交點(diǎn)橫坐標(biāo)νc。(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)縱坐標(biāo)絕對(duì)值E＝W0。(3)普朗克常量：圖線斜率k＝h。1.由Ek－ν圖象能夠得到信息23/382.由I－U圖象能夠得到信息(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸交點(diǎn)絕對(duì)值。(2)飽和光電流Im：電流最大值。(3)最大初動(dòng)能：Ekm＝eUc。24/383.由Uc－ν圖象能夠得到信息(1)截止頻率νc：圖線與橫軸交點(diǎn)。(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荷量乘積，即h＝ke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)25/381.(多項(xiàng)選擇)某種金屬逸出光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν關(guān)系如圖3所表示。已知該金屬逸出功為W0，普朗克常量為h。以下說(shuō)法正確是(

)圖326/38答案CD27/382.研究光電效應(yīng)電路如圖4所表示。用頻率相同、強(qiáng)度不一樣光分別照射密封真空管鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出光電子被陽(yáng)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(guān)系圖象中正確是(

)圖428/38解析即使入射光強(qiáng)度不一樣，但光頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)度大時(shí)，單位時(shí)間逸出光電子多，飽和光電流大，所以選項(xiàng)C正確。答案C29/383.(·重慶萬(wàn)州月考)(多項(xiàng)選擇)某金屬在光照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν關(guān)系圖象如圖5所表示。則由圖象可知(

)A.該金屬逸出功等于hν0B.遏止電壓是確定，與入射光頻率無(wú)關(guān)C.入射光頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生光電子最大初動(dòng)能為hν0D.入射光頻率為3ν0時(shí)，產(chǎn)生光電子最大初動(dòng)能為hν0圖530/38答案AC31/38光波粒二象性規(guī)律1.從數(shù)量上看：個(gè)別光子作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。2.從頻率上看：頻率越低波動(dòng)性越顯著，越輕易看到光干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，貫通本事越強(qiáng)，越不輕易看到光干涉和衍射現(xiàn)象。3.從傳輸與作用上看：光在傳輸過(guò)程中往往表現(xiàn)出波動(dòng)性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性。光波粒二象性、物質(zhì)波32/3833/381.(多項(xiàng)選擇)用極微弱可見(jiàn)光做雙縫干涉試驗(yàn)，伴隨時(shí)間增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖6(a)(b)(c)所表示圖象，則(

)A.圖象(a)表明光含有粒子性B.圖象(c)表明光含有波動(dòng)性C.用紫外光觀察不到類似圖象D.試驗(yàn)表明光是一個(gè)概率波圖634/38解析圖象(a)只有分散亮點(diǎn)，表明光含有粒子性；圖象(c)展現(xiàn)干涉條紋，表明光含有波動(dòng)性；用紫外光也能夠觀察到類似圖象，試驗(yàn)表明光是一個(gè)概率波，選項(xiàng)A、B、D正確。答案ABD35/382.(多項(xiàng)選擇)實(shí)物粒子和光都含有波粒二象性。以下事實(shí)中突出表達(dá)波動(dòng)性是(

) A.電子束經(jīng)過(guò)雙縫試驗(yàn)裝置后能夠形成干涉圖樣 B.β射線在云室中穿過(guò)會(huì)留下清楚徑跡 C.人們利用慢中子衍射來(lái)研究晶體結(jié)構(gòu) D.人們利用電子顯微鏡觀察物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)

解析電子束經(jīng)過(guò)雙縫試驗(yàn)裝置后能夠形成干涉圖樣，能夠說(shuō)明電子是一個(gè)波，故選項(xiàng)A正確；β射線在云室中穿過(guò)會(huì)留下清楚徑跡，能夠說(shuō)明β射線是一個(gè)粒子，故選項(xiàng)B錯(cuò)