2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第十二章 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)和原子核 基礎(chǔ)課1 波粒二象性學(xué)案.doc

基礎(chǔ)課1波粒二象性 高考導(dǎo)航考點(diǎn)內(nèi)容要求高考(全國卷)三年命題情況對照分析201520162017光電效應(yīng)卷T35(1)：光電效應(yīng)卷T35(1)：光電效應(yīng)和波粒二象性卷T35(1)：光電效應(yīng)卷T35(1)：核反應(yīng)卷T35(1)：核反應(yīng)和質(zhì)能關(guān)系卷T17：質(zhì)量虧損與核能的計(jì)算卷T15：動(dòng)量守恒、衰變、質(zhì)量虧損卷T19：光電效應(yīng)方程愛因斯坦光電效應(yīng)方程氫原子光譜氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)公式原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期放射性同位素核力、核反應(yīng)方程結(jié)合能、質(zhì)量虧損裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆 射線的危害和防護(hù)知識(shí)排查光電效應(yīng)1.光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子稱為光電子。2.光電效應(yīng)的四個(gè)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率。(2)光子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大。(3)光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的。(4)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。3.遏止電壓與截止頻率(1)遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc。(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)。不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率。愛因斯坦光電效應(yīng)方程1.光子說在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光的能量子，簡稱光子，光子的能量h。其中h6.631034Js。(稱為普朗克常量)2.逸出功W0使電子脫離某種金屬所做功的最小值。3.最大初動(dòng)能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值。4.愛因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：EkhW0。(2)物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動(dòng)能Ekmev2。光的波粒二象性與物質(zhì)波1.光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性。(2)光電效應(yīng)說明光具有粒子性。(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性。2.物質(zhì)波(1)概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動(dòng)遵守波動(dòng)規(guī)律的表現(xiàn)，亮條紋是光子到達(dá)概率大的地方，暗條紋是光子到達(dá)概率小的地方，因此光波又叫概率波。(2)物質(zhì)波任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長，p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量。小題速練1.人教版選修35P30演示實(shí)驗(yàn)改編(多選)如圖1所示，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)生的現(xiàn)象是()圖1A.有光子從鋅板逸出B.有電子從鋅板逸出C.驗(yàn)電器指針張開一個(gè)角度D.鋅板帶負(fù)電解析用紫外線照射鋅板是能夠發(fā)生光電效應(yīng)的，鋅板上的電子吸收紫外線的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，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應(yīng)該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗(yàn)電器指針張角越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案BC2.人教版選修35P36T2改編(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是()A.增大入射光的強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大解析增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于入射光的頻率，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率小于的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hW逸mv2可知，增大入射光頻率，光電子的最大初動(dòng)能也增大，故選項(xiàng)D正確。答案AD3.下列說法正確的是()A.實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性B.康普頓效應(yīng)說明光子既有能量又有動(dòng)量C.光是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，單個(gè)光子不具有波粒二象性D.宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動(dòng)解析由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，但仍具有波粒二象性，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；康普頓效應(yīng)說明光子除了具有能量之外還有動(dòng)量，選項(xiàng)B正確；波粒二象性是光子的特性，單個(gè)光子也具有波粒二象性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案B光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1.對光電效應(yīng)的四點(diǎn)提醒(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)，不取決于光的強(qiáng)度而取決于光的頻率。(2)光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見光，也包括不可見光。(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(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)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：EkhW0。(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：EkeUc。(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0h0。3.區(qū)分光電效應(yīng)中的四組概念(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來的電子，其本質(zhì)是電子。(2)光電子的動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能。(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無關(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的總能量。1.(2018江西省五校模擬)下列有關(guān)光電效應(yīng)的說法正確的是()A.光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光是電磁波B.普朗克為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說C.只要增大入射光的強(qiáng)度，就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)D.入射光的頻率低于金屬的截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)解析光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，但不能證明光是電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知，只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率(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D2.(2017北京理綜，18)2017年年初，我國研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100 nm(1 nm109 m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖?！按筮B光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量 h6.61034 Js，真空光速c3108 m/s)()A.1021 J B.1018 J C.1015 J D.1012 J解析根據(jù)h及c，得h6.61034 J21018 J，故選項(xiàng)B正確。答案B3.(2017全國卷，19)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為a、b的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是()A.若ab，則一定有UaUbB.若ab，則一定有EkaEkbC.若UaUb，則一定有EkaEkbD.若ab，則一定有haEkahbEkb解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得，EkmhW0，由動(dòng)能定理得，EkmeU，若用a、b單色光照射同種金屬時(shí)，逸出功W0相同。當(dāng)ab時(shí)，一定有EkaEkb，UaUb，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若UaUb，則一定有EkaEkb，故選項(xiàng)C正確；因逸出功相同，有W0 ha Eka hb Ekb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC4.如圖2甲所示，合上開關(guān)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V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0.60 V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2 V時(shí)，則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為()圖2A.1.5 eV0.6 eV B.1.7 eV1.9 eVC.1.9 eV2.6 eV D.3.1 eV4.5 eV解析光子能量h2.5 eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 V 時(shí)，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達(dá)陽極，由動(dòng)能定理eUmv知，最大初動(dòng)能EkmeU0.6 eV，由光電效應(yīng)方程hEkmW0知W01.9 eV，對圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 V時(shí)，電子到達(dá)陽極的最大動(dòng)能EkmEkmeU0.6 eV2 eV2.6 eV。故選項(xiàng)C正確。答案C光電效應(yīng)的圖象分析1.由Ek圖象可以得到的信息(1)極限頻率：圖線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)c。(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對值EW0。(3)普朗克常量：圖線的斜率kh。2.由IU圖象可以得到的信息(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的絕對值。(2)飽和光電流Im：電流的最大值。(3)最大初動(dòng)能：EkmeUc。3.由Uc圖象可以得到的信息(1)截止頻率c：圖線與橫軸的交點(diǎn)。(2)遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大。(3)普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即hke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)1.(多選)某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系如圖3所示。已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h。下列說法正確的是()圖3A.入射光的頻率越高，金屬的逸出功越大B.Ek與入射光的頻率成正比C.圖中圖線的斜率為hD.圖線在橫軸上的截距為解析金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關(guān)，其大小W0hc，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，可知光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0，可知斜率kh，故選項(xiàng)C正確；由圖可知，圖線在橫軸上的截距為，故選項(xiàng)D正確。答案CD2.研究光電效應(yīng)的電路如圖4所示。用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中正確的是()圖4解析雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，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)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選項(xiàng)C正確。答案C3.(2018重慶萬州月考)(多選)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖5所示。則由圖象可知()圖5A.該金屬的逸出功等于h0B.遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關(guān)C.入射光的頻率為20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0D.入射光的頻率為30時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0解析當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0h0，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0和eUc0Ekm得，Uc，可知當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從圖象上可知， 逸出功W0h0。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekmh20W0h0，故選項(xiàng)C正確；Ekmh30W02h0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC光的波粒二象性、物質(zhì)波光的波粒二象性的規(guī)律1.從數(shù)量上看：個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性；大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性。2.從頻率上看：頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象。3.從傳播與作用上看：光在傳播過程中往往表現(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。4.波動(dòng)性與粒子性的統(tǒng)一：由光子的能量Eh、光子的動(dòng)量表達(dá)式p也可以看出，光的波動(dòng)性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動(dòng)量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量頻率和波長。1.(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖6(a)(b)(c)所示的圖象，則()圖6A.圖象(a)表明光具有粒子性B.圖象(c)表明光具有波動(dòng)性C.用紫外光觀察不到類似的圖象D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波解析圖象(a)只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；圖象(c)呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性；用紫外光也可以觀察到類似的圖象，實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，選項(xiàng)A、B、D正確。答案ABD2.(多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是()A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B.射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解析電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故選項(xiàng)A正確；射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡，可以說明射線是一種粒子，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故選項(xiàng)C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子束的衍射現(xiàn)象，說明電子束是一種波，故選項(xiàng)D正確。答案ACD3.(多選)1927年戴維遜和湯姆孫分別完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一。如圖7所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡化圖，下列說法正確的是()圖7A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B.該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的C.該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動(dòng)性D.該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性答案ABD活頁作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)A級(jí)：保分練1.(多選)下列對光的波粒二象性的說法正確的是()A.光子不僅具有能量，也具有動(dòng)量B.光的波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性C.運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子也有波動(dòng)性，波長與粒子動(dòng)量的關(guān)系為D.光波和物質(zhì)波，本質(zhì)上都是概率波解析光電效應(yīng)表明光子具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還具有動(dòng)量，選項(xiàng)A正確；波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性，選項(xiàng)B正確；物質(zhì)波的波長與粒子動(dòng)量的關(guān)系應(yīng)為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光波中的光子和物質(zhì)波中的實(shí)物粒子在空間出現(xiàn)的概率滿足波動(dòng)規(guī)律，因此二者均為概率波，選項(xiàng)D正確。答案ABD2.(2017上海單科)光子的能量與其()A.頻率成正比 B.波長成正比C.速度成正比 D.速度平方成正比解析由Eh、c得Ehh，可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案A3.頻率為的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm。改為頻率為2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為(h為普朗克常量)()A.Ekmh B.2Ekm C.Ekmh D.Ekm2h解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得EkmhW0，若入射光頻率變?yōu)?，則Ekmh2W02h(hEkm)hEkm，故選項(xiàng)C正確。答案C4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理過程中，一定相同的是()A.遏止電壓 B.飽和光電流C.光電子的最大初動(dòng)能 D.逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同。故選項(xiàng)B正確。答案B5.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.731014 Hz和5.441014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A.波長 B.頻率 C.能量 D.動(dòng)量解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hW0mv，又由W0h0，可得光電子的最大初動(dòng)能mvhh0，由于鈣的截止頻率大于鉀的截止頻率，所以鈣逸出的光電子的最大初動(dòng)能較小，因此它具有較小的能量、頻率和動(dòng)量，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤；又由c可知光電子頻率較小時(shí)，波長較大，選項(xiàng)A正確。答案A6.(2017渭南質(zhì)檢)(多選)分別用波長為和2的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為21，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有()A.該種金屬的逸出功為B.該種金屬的逸出功為C.波長超過2的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.波長超過4的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析由hW0Ek知hW0mv，hW0mv，又v12v2，得W0，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；光的波長小于或等于3時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案AD7.用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率變化的Ek圖象。已知鎢的逸出功是3.28 eV，鋅的逸出功是3.34 eV，若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek坐標(biāo)系中，如圖所示，用實(shí)線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過程的是()解析依據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek圖線的斜率代表普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek圖線應(yīng)該平行。圖線的橫軸截距代表截止頻率0，而0，因此鎢的截止頻率小些，綜上所述，選項(xiàng)A圖正確。答案A8.(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B.入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大C.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生D.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，飽和光電流大小由光照強(qiáng)度來決定，與頻率無關(guān)，光照強(qiáng)度越大飽和光電流越大，因此選項(xiàng)A正確；根據(jù)EkmhW0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當(dāng)頻率變高，最大初動(dòng)能Ekm變大，因此選項(xiàng)B正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)頻率低于截止頻率時(shí)無論光照強(qiáng)度多大，都不會(huì)有光電流產(chǎn)生，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由EkmeUc和EkmhW0，得hW0eUc，遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)無關(guān)，因此選項(xiàng)D正確。答案ABD9.如圖1所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖象，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是()圖1A.Ek1>Ek2B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高C.增大單色光1的強(qiáng)度，其遏止電壓會(huì)增大D.單色光1和單色光2的頻率之差為解析由于Ek1e|Uc1|，Ek2e|Uc2|，所以Ek1<Ek2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由EkhW0可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只增大照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，因此遏止電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Ek1h1W0，Ek2h2W0，得12，選項(xiàng)D正確。答案DB級(jí)：拔高練10.(2018山東泰安一模)圖2是光電管的原理圖。已知當(dāng)有波長為0的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，則()圖2A.若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大B.若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生C.若換用波長為1(1>0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流D.若換用波長為2(2<0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流解析若光電流已經(jīng)達(dá)到飽和，增加電路中電源電壓，電路中光電流也不再增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將電源極性反接，若加在光電管上的電壓小于截止電壓，電路中仍然有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；換用波長為1(1>0)的光照射陰極K時(shí)，即便光子的能量小，但若波長小于極限波長，仍然有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D11.(2017湖南長沙市模擬)(多選)金屬鈣的逸出功為4.31019 J，普朗克常量h6.61034 Js，光速c3.0108 m/s，以下說法正確的是()A.用波長為400 nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光子逸出B.用波長為400 nm的單色光照射金屬鈣，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C.若某波長的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則增大光的強(qiáng)度將會(huì)使光電子的最大初動(dòng)能增大D.若某波長的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則減小光的強(qiáng)度將會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)減少解析波長為400 nm的單色光的光子能量為Eh4.951019 J，大于鈣的逸出功，可以產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的頻率而與其強(qiáng)度無關(guān)，但強(qiáng)度決定了單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)的多少，選項(xiàng)A、D正確。答案AD12.(多選)用如圖3所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為2.5 eV 的光照射到光電管上時(shí)，電流表G的示數(shù)為0.2 mA。移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0。則()圖3A.光電管陰極的逸出功為1.8 eVB.開關(guān)S斷開后，沒有電流流過電流表GC.光電子的最大初動(dòng)能為0.7 eVD.改用能量為1.5 eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小解析該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7 V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動(dòng)能為0.7 eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0，得逸出功W01.8 eV，故選項(xiàng)A、C正確；當(dāng)開關(guān)S斷開后，用光子能量為2.5 eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電流流過電流表，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；改用能量為1.5 eV的光子照射，由于光電子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無光電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC13.(2018黃岡中學(xué)模擬)(多選)如圖4所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接。用一定頻率的單色光a照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照射該光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是()圖4A.a光的頻率一定大于b光的頻率B.電源正極可能與c接線柱連接C.用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)D.若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf解析由于電源的接法不知道，所以有兩種情況：(1)c接負(fù)極，d接正極。用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于金屬的極限頻率。用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率一定大于b光的頻率。(2)c接正極，d接負(fù)極。用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極d端。用另一頻率的單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知b光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極d端，所以a光產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大，所以a光的頻率一定大于b光的頻率，故選項(xiàng)A、B正確；由以上的分析可知，不能判斷出用b光照射光電管時(shí)，一定沒有發(fā)生光電效應(yīng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向一定是由eGf，故選項(xiàng)D正確。答案ABD14.(2017河南鶴壁模擬)利用如圖5甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀測光電效應(yīng)，已知實(shí)驗(yàn)中測得某種金屬的遏止電壓Uc與入射頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，電子的電荷量為e1.61019 C，則()圖5A.普朗克常量為B.該金屬的逸出功為eU1C.電源的右端為正極D.若電流表的示數(shù)為10 A，則每秒內(nèi)從陰極發(fā)出的光電子數(shù)的最小值為6.251012解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，Uc，知題圖乙圖線的斜率，則普朗克常量h，該金屬的逸出功為W0h1eU1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；電源左端為正極，右端為負(fù)極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；每秒內(nèi)發(fā)出的光電子的電荷量為qIt101061 C105 C，而n，故每秒內(nèi)至少發(fā)出6.251013個(gè)光電子，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B