1/44內(nèi)容要求新課標(biāo)卷真題命題熱點光電效應(yīng)Ⅰ本考點知識特點是“點多面寬”“考點分散”，所以高考對本點考考查主要是從對基本概念了解、區(qū)分方面進(jìn)行，往往一個選擇題包括多個知識點，其中重點考查有光電效應(yīng)、玻耳理論、核反應(yīng)方程及規(guī)律、質(zhì)能方程及核能、相關(guān)物理史，光子論等內(nèi)容題目；同時，也有考題是針對一個條件下重點內(nèi)容辨析其對錯.愛因斯坦光電效應(yīng)方程ⅠⅠ卷，Ⅰ卷、Ⅱ卷35題氫原子光譜Ⅰ氫原子能級結(jié)構(gòu)、能級公式Ⅰ原子核組成、放射性、原子核衰變、半衰期ⅠⅡ卷，Ⅰ卷、Ⅱ卷，Ⅰ卷35題放射性同位素Ⅰ核力、核反應(yīng)方程ⅠⅡ卷、Ⅲ卷35題結(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)Ⅰ2/44第1講波粒二象性【考綱解讀】1.知道什么是光電效應(yīng)，了解光電效應(yīng)試驗規(guī)律；2.會利用光電效應(yīng)方程計算逸出功、截止頻率、最大初動能等物理量；3.知道光波粒二象性，知道物質(zhì)波概念．3/44一、光電效應(yīng)1．定義：在光照射下從物體發(fā)射出________現(xiàn)象(發(fā)射出電子稱為光電子)．2．產(chǎn)生條件：入射光頻率________極限頻率．考點O講堂梳理自查電子

大于

4/443．光電效應(yīng)規(guī)律(1)存在著飽和電流．(2)存在著遏止電壓和截止頻率．光電子能量只與入射光頻率相關(guān)，與入射光強(qiáng)弱無關(guān)．當(dāng)入射光頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)．(3)光電效應(yīng)含有瞬時性．當(dāng)頻率超出截止頻率時，不論入射光怎樣微弱，幾乎在照到金屬時馬上產(chǎn)生光電流，時間不超出10－9s.5/44二、光電效應(yīng)方程1．基本物理量(1)光子能量ε＝hν，其中h＝6.626×10－34J·s(稱為普朗克常量)．(2)逸出功：使電子脫離某種金屬所做功________．(3)最大初動能發(fā)生光電效應(yīng)時，金屬表面上電子吸收光子后克服原子核引力逸出時所含有動能________．2．光電效應(yīng)方程：Ek＝___________.最小值

最大值

hν－W0

6/44波動

粒子

波粒二象

大

小

7/441．[對光電效應(yīng)原理考查]當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時()A．鋅板帶負(fù)電B．有正離子從鋅板逸出C．有電子從鋅板逸出D．鋅板會吸附空氣中正離子【答案】C【解析】當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，有電子從鋅板逸出，鋅板帶正電，選項C正確，A、B、D錯誤．8/442．[對光電效應(yīng)方程考查]愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律而取得1921年諾貝爾物理學(xué)獎．某種金屬逸出光電子最大初動能Ekm與入射光頻率ν關(guān)系如圖所表示，其中ν0為極限頻率．從圖中能夠確定是()A．逸出功與ν相關(guān)B．Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C．當(dāng)ν＜ν0時，會逸出光電子D．圖中直線斜率與普朗克常量相關(guān)【答案】D【解析】逸出功由金屬材料本身決定，A項錯；由Ekm＝hν－W0可知B項錯，D項正確；由圖象可知，當(dāng)ν＞ν0時會逸出光電子，C項錯．9/443．[對波粒二象性考查]關(guān)于物質(zhì)波粒二象性，以下說法中不正確是()A．不但光子含有波粒二象性，一切運動微粒都含有波粒二象性B．運動微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們經(jīng)過一個小孔時，都沒有特定運動軌道C．波動性和粒子性在宏觀現(xiàn)象中是矛盾、對立，但在微觀高速運動現(xiàn)象中是統(tǒng)一D．實物運動有特定軌道，所以實物不含有波粒二象性【答案】D10/44【解析】光含有波粒二象性是微觀世界含有特殊規(guī)律，大量光子運動規(guī)律表現(xiàn)出光波動性，而單個光子運動表現(xiàn)出光粒子性．光波長越長，波動性越顯著，光頻率越高，粒子性越顯著．宏觀物體德布羅意波波長太小，極難觀察到波動性，并不是不含有波粒二象性．11/444．[對概率波考查](多項選擇)在單縫衍射試驗中，中央亮紋光強(qiáng)占整個從單縫射入光強(qiáng)95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子經(jīng)過單縫，那么該光子()A．一定落在中央亮紋處 B．一定落在亮紋處C．可能落在暗紋處 D．落在中央亮紋處可能性最大【答案】CD【解析】大量光子行為顯示出波動性，當(dāng)大量光子經(jīng)過單縫時光子落在亮紋處概率較大，尤其是中央亮紋處，依題將有95%以上光子落在中央亮紋處，落在其它亮處相對少一些，落在暗紋處光子最少，要注意暗紋處不是沒有光子落在上面，只是極少而已．只讓一個光子經(jīng)過單縫，這個光子落在哪一位置是不可確定，能夠落在亮紋處，也能夠落在暗紋處，只是落在中央亮紋處機(jī)會更大(有95%以上)．12/441．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(fā)射出來電子，其本質(zhì)是電子．(2)光電子動能與最大初動能：光電子往各個方向逸出，克服妨礙做功不一樣，所以逸出初動能各不相同，其中直接飛出光電子動能最大，為最大初動能．考點1對光電效應(yīng)了解13/44(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出光電子抵達(dá)陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，伴隨所加正向電壓增大，光電流趨于一個飽和值，這個飽和值是飽和光電流．飽和光電流與所加電壓大小無關(guān)，與光強(qiáng)和光頻率相關(guān)．(4)入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上總能量．14/4415/44例1入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光強(qiáng)度減弱，而頻率保持不變，則()A．從光照至金屬表面上到發(fā)射出光電子之間時間間隔將顯著增加B．逸出光電子最大初動能將減小C．單位時間內(nèi)從金屬表面逸出光電子數(shù)目將降低D．有可能不發(fā)生光電效應(yīng)思緒剖析：(1)電子吸收光子能量，需要一定時間積累嗎？(2)光電子最大初動能與入射光強(qiáng)度相關(guān)嗎？(3)產(chǎn)生光電效應(yīng)條件是什么？【答案】C16/44【解析】光照射到金屬表面上到光電子逸出并不需要一定時間積累，它們幾乎是同時發(fā)生，A項錯誤；光電子最大初動能與入射光強(qiáng)度無關(guān)，而與入射光頻率相關(guān)，故B項錯誤；只要入射光頻率不變，光電效應(yīng)一定能發(fā)生，D項錯誤；入射光強(qiáng)度減弱，單位時間入射到金屬表面光子數(shù)目降低，所以逸出光電子數(shù)目也降低，C項正確．17/44練1(多項選擇)1905年是愛因斯坦“奇跡”之年，這一年他先后發(fā)表了三篇含有劃時代意義論文，其中關(guān)于光量子理論成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象．關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確是()A．當(dāng)入射光頻率低于極限頻率時，不能發(fā)生光電效應(yīng)B．光電子最大初動能與入射光頻率成正比C．光電子最大初動能與入射光強(qiáng)度成正比D．某單色光照射一金屬時不發(fā)生光電效應(yīng)，改用波長較短光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)【答案】AD18/44【解析】依據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象試驗規(guī)律，只有入射光頻率大于極限頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，故選項A、D正確．依據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動能與入射光頻率為線性關(guān)系，但非正比關(guān)系，選項B錯誤；依據(jù)光電效應(yīng)現(xiàn)象試驗規(guī)律，光電子最大初動能與入射光強(qiáng)度無關(guān)，選項C錯誤．19/44光電效應(yīng)實質(zhì)及發(fā)生條件1．光電效應(yīng)實質(zhì)是金屬中電子取得能量后逸出金屬表面，從而使金屬帶上正電．2．能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光強(qiáng)度，而是取決于光頻率．只要照射光頻率大于該金屬極限頻率，不論照射光強(qiáng)弱，均能發(fā)生光電效應(yīng)．20/441．三個關(guān)系(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0.(2)光電子最大初動能Ek能夠利用光電管用試驗方法測得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓．(3)光電效應(yīng)方程中W0為逸出功，它與極限頻率νc關(guān)系是W0＝hνc.考點2愛因斯坦光電效應(yīng)方程及應(yīng)用21/442．四類圖象22/4423/44例2小明用金屬銣為陰極光電管，觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意圖如圖甲所表示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.24/44(1)圖甲中電極A為光電管__________(填“陰極”或“陽極”)；(2)試驗中測得銣遏止電壓Uc與入射光頻率ν之間關(guān)系如圖乙所表示，則銣截止頻率νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)假如試驗中入射光頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生光電子最大初動能Ek＝________J.【答案】(1)陽極(2)5.15×10143.41×10－19(3)1.23×10－1925/44【解析】(1)題圖甲為利用光電管產(chǎn)生光電流試驗電路，光電子從K極發(fā)射出來，故K為光電管陰極，A為光電管陽極．(2)遏止電壓對光電子做負(fù)功，依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有eUc＝Ek＝hν－W0.結(jié)合題圖乙可知，當(dāng)Uc＝0時，ν＝5.15×1014Hz，故銣截止頻率νc＝5.15×1014Hz，逸出功W0＝hνc＝3.41×10－19J.(3)若入射光頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生光電子最大初動能Ek＝hν－W0＝1.23×10－19J.26/4427/441．對波粒二象性深入了解考點3對波粒二象性了解比較試驗基礎(chǔ)表現(xiàn)光波動性干涉和衍射①光是一個概率波，即光子在空間各點出現(xiàn)可能性大小(概率)可用波動規(guī)律來描述②大量光子在傳輸時，表現(xiàn)出波性質(zhì)光粒子性光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)①當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時，這種作用是“一份一份”進(jìn)行，表現(xiàn)出粒子性質(zhì)②少許或個別光子清楚地顯示出光粒子性對比①大量光子易顯示出波動性，而少許光子易顯示出粒子性②波長長(頻率低)光波動性強(qiáng)，而波長短(頻率高)光粒子性強(qiáng)28/4429/44例3關(guān)于光波粒二象性了解，正確是()A．大量光子中有些光子表現(xiàn)出波動性，有些光子表現(xiàn)出粒子性B．光在傳輸時是波，而與物質(zhì)相互作用時就轉(zhuǎn)變成粒子C．高頻光是粒子，低頻光是波D．波粒二象性是光屬性，有時它波動性顯著，有時它粒子性顯著思緒剖析：光子什么情況下表現(xiàn)出粒子性？什么情況下表現(xiàn)出波動性？【答案】D30/44【解析】光波粒二象性是光屬性，不論其頻率高低還是光在傳輸或者是與物質(zhì)相互作用，光都含有波粒二象性，大量光子效果易展現(xiàn)出波動性，個別光子效果易表現(xiàn)出粒子性，光頻率越高，粒子性越強(qiáng)，光頻率越低，波動性越強(qiáng)，故選項A、B、C錯誤，D正確．31/44練2為了觀察到納米級微小結(jié)構(gòu)，需要用到分辨率比光學(xué)顯微鏡更高電子顯微鏡，以下說法中正確是()A．電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波波長能夠比可見光短，所以不輕易發(fā)生顯著衍射B．電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波波長能夠比可見光長，所以不輕易發(fā)生顯著衍射C．電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波波長能夠比可見光短，所以更輕易發(fā)生顯著衍射D．電子顯微鏡所利用電子物質(zhì)波波長能夠比可見光長，所以更輕易發(fā)生顯著衍射32/44【答案】A【解析】為了觀察納米級微小結(jié)構(gòu)，用光學(xué)顯微鏡是不可能，因為可見光波長數(shù)量級是10－7m，遠(yuǎn)大于納米，會發(fā)生顯著衍射現(xiàn)象，所以不能準(zhǔn)確聚焦，假如用很高電壓使電子加速，使它含有很大動量，其物質(zhì)波波長就會很短，衍射影響就小多了，故A項正確．33/44熱點題組一光電效應(yīng)1．(多項選擇)(年汕頭檢測)如圖所表示，用導(dǎo)線把驗電器與鋅板相連接，當(dāng)用紫外線照射鋅板時，發(fā)生現(xiàn)象是()A．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(fù)電【答案】BC模擬精選·組合專練34/442．(多項選擇)(年天津六校聯(lián)考)關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確是()A．極限頻率越大金屬材料逸出功越大B．只要光照射時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．從金屬表面出來光電子最大初動能與入射光頻率成正比D．若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光頻率一定時，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時間內(nèi)逸出光電子數(shù)就越多【答案】AD35/44【解析】由逸出功W＝hν0知極限頻率越大，逸出功越大，故選項A正確．發(fā)生光電效應(yīng)與入射光頻率相關(guān)，與入射光強(qiáng)度和光照射時間無關(guān)，故選項B錯誤．依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0得，最大初動能與入射光頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故選項C錯誤．在發(fā)生光電效應(yīng)情況下，