专题50+光电效应+波粒二象性(讲)-2018年高考物理一轮复习讲练测+Word版含解析【KS5U+高考】
第十二章近代物理初步
一、黑体辐射与能量子
1．黑体与黑体辐射
(1)黑体：是指能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体．
(2)黑体辐射的实验规律
①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关．
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．
a．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加．
b．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．
2．能量子
(1)定义：普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．
(2)能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量． h＝6.63×10－34J·s.
二、光电效应
1．光电效应现象
光电效应：在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．
2．光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率．
(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．
(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．
(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．
3．爱因斯坦光电效应方程
(1)光子说：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34J·s.
(2)光电效应方程：E k＝hν－W0.
其中hν为入射光的能量，E k为光电子的最大初动能，W0是金属的逸出功．
4．遏止电压与截止频率
(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.
(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不
同的金属对应着不同的极限频率．
(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功． 三、光的波粒二象性与物质波 1． 光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (2)光电效应说明光具有粒子性．
(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． 2． 物质波 (1)概率波
光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波． (2)物质波
任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长p
h
=
λ，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量.
考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用 1．对光电效应的四点提醒
(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。
(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。
(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。
(4)光电子不是光子，而是电子。
2．两条对应关系
光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
3．定量分析时应抓住三个关系式
(1)爱因斯坦光电效应方程：E k ＝h ν－W 0。
(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k ＝eU c 。
(3)逸出功与极限频率的关系：W 0＝h ν0。
★重点归纳★
1、光电效应的图象分析 两条线索
(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大． (2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大
★典型案例★研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v 的光照射光电管电极K 时，有光电子产生。
光电管K 、A 极间所加的电压U 可由图中的电压表测出，光电流I 由图中电流计测出，下列关于光电效应实验规律的说法中，正确的是（ ）
A ．降低入射光的频率有可能光电管电极K 上无光电子放出
B ．当滑片P 位于P′右端时,电极K 、A 间所加电压使从电极K 发出的光电子加速
C ．保持入射光频率不变，当增大入射光光强时，图中电流计示数不变
D ．保持入射光频率、光强不变，若只增大光电管K 、A 极间所加的加速电压，光电流会趋于一个饱和值
E ．调整滑片P 、P′的位置，可使光电子从K 极发射后向A 极做减速运动，当电流计的示数恰为零时，电压表的示数称为反向截止电压
★针对练习1★如图是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图象，由图象可知： （ ）
p
A ．该金属的逸出功等于E
B ．该金属的逸出功等于h ν0
C ．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为2E
D ．该图线的斜率表示普朗克常量
★针对练习2★（多选）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。
由图可知： （ ） A ．该金属的截止频率为4.27 x 1014
Hz B ．该金属的截止频率为5.5 x 1014Hz C ．该图线的斜率表示普朗克常量 D ．该金属的逸出功为0.5 eV
考点二 对光的波粒二象性、物质波的考查
光既具有波动性，又具有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为： (1)个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。
(2)频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，而贯穿本领越强。
(3)光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时，往往表现为粒子性。
★典型案例★在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量27
1.6710
m kg -=⨯，普朗克常量34
6.6310h J s -=⨯ ，可以
估算德布罗意波长10
1.8210
m λ-=⨯的热中子动能的数量级为： （ ）
A ．
17
10
J - B ．19
10J - C ．21
10J - D ．24
10J -
【名师点睛】热中子的动能由热中子的质量与速度求出，然而速度则是由h p
λ=与P mv =算出。
★针对练习1★用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。
这些照片说明 ： （ ）
A ．光只有粒子性没有波动性
B ．光只有波动性没有粒子性
C ．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性
D ．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性
★针对练习2★如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的是 ： A ．速度
B ．动能
C ．动量
D ．总能量。
2018年秋第十二章第一讲光电效应波粒二象性 Word版含解析
第十二章近代物理初步第一讲光电效应波粒二象性课时跟踪练A组基础巩固1．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A．波长B．频率C．能量D．动量解析：根据爱因斯坦光电效应方程E km＝hν－hν0，因为钙的ν0大，所以能量E km小，频率小，波长大，选项B、C错误，选项A正确；根据物质波波长λ＝hp，所以钙逸出的光电子动量小，选项D错误．答案：A2．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是()解析：随着温度的升高，黑体辐射的强度与波长有这样的关系：一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．由此规律可知应选A.答案：A3．(2017·广州一模)入射光照在金属表面上发生光电效应，若减弱入射光的强度，而保持频率不变，则()A．有可能不发生光电效应B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．从光照到金属表面上到发射出光电子的时间间隔明显增加解析：根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，可知当入射光频率不变时，金属板仍能发生光电效应，故A项错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，可知当入射光频率不变时，逸出电子的最大初动能不变，与入射光的强度无关，故B项错误；光的强弱影响的是单位时间内发出光子的数目，入射光强度减小，单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减小，故C项正确；光的强度影响的是单位时间内发出电子的数目，并不会影响从光照到金属表面上到发射出光电子的时间间隔，故D项错误．答案：C4．(多选)(2018·威海模拟)光电效应实验中，下列表述正确的是()A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析：光电流的大小与光照时间无关，选项A错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，选项B错误；遏止电压U c满足eU c＝hν－hν0，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，选项C正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，选项D正确．答案：CD5．(多选)(2018·哈尔滨模拟)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则()A．图象甲表明光具有粒子性B．图象乙表明光具有波动性C．用紫外光观察不到类似的图象D．实验表明光是一种概率波解析：图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A、B正确；同时也表明光波是一种概率波，故D也正确；紫外光本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C错误．答案：ABD6．(多选)(2018·承德模拟)用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是()A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D．若a光是氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的解析：增大a光的强度，从金属板中打出的光电子数增多，验电器带电荷量增大，指针偏角一定增大，选项A错误；a光照射到金属板时发生光电效应现象，从金属板中打出电子，金属板带正电，因此，验电器的金属小球带正电，选项B错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因此a光的频率大于b光的频率，a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，选项C正确；氢原子从n＝4的能级向n＝1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n ＝5的能级向n＝2的能级跃迁时产生的光子能量，选项D正确．答案：CD7．(2017·北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发生了波长在100 nm(1 nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲，“大连光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空光速c＝3×108 m/s)() A．10－21 J B．10－18 JC．10－15 J D．10－12 J解析：光子的能量E＝hν，c＝λν，联立解得E≈2×10－18J，B 项正确．答案：B8.(2018·苏北名校联考)用频率为ν的光照射光电管阴极时，产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图所示，U c为遏止电压．已知电子电荷量为－e，普朗克常量为h，求：(1)光电子的最大初动能E km ；(2)该光电管发生光电效应的极限频率ν0.解析：(1)E km ＝eU c .(2)由光电效应方程有E km ＝h ν－W ，其中W ＝hν0，解得ν0＝ν－eU c h .答案：(1)eU c (2)ν－eU c hB 组 能力提升9．(2018·郑州模拟)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时，电路中有光电流，则( )A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生解析：由题设条件，不能知道光电管阴极材料极限波长的确切值，只能知道其极限波长λ极>λ0.换用的波长λ1虽比λ0大，但因为λ极大小不确定，因而无法确定是否发生光电效应，故选项A错误；但若λ2<λ0，则一定能发生光电效应，故选项B正确；光电管两端电压在原来情况下，光电流是否达到最大(饱和)，题设条件并不清楚，因而增大电压，光电流是否增大也不能确定，故选项C错误；将电源极性接反后，所加电压阻碍光电子向阳极运动，但若eU<E km，仍会有一定数量的光电子可达阳极而形成光电流，故选项D错误．答案：B10．(多选)(2018·运城模拟)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知()A．该金属的截止频率为4.27×1014 HzB．该金属的截止频率为5.5×1014 HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5 eV解析：由光电效应方程E k＝hν－W0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项A正确，B错误；图线的斜率表示普朗克常量h，C正确；该金属的逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×1014J＝1.77 eV或W0＝hν－E k＝6.63×10－34×5.5×1014J－0.5 eV＝1.78 eV，选项D错误．答案：AC11.(2018·长春模拟)在光电效应实验中，飞飞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的光电子最大初动能解析：由题图可知，甲、乙两光对应的反向截止电压均为U c2，由爱因斯坦光电效应方程E km＝hν－W0及－eU c2＝0－E km可知甲、乙两光频率相同，且均小于丙光频率，同一金属截止频率是相同的，选项A、C均错误；甲光频率小，则甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，选项D错误；乙光频率小于丙光频率，故乙光的波长大于丙光的波长，选项B正确．答案：B12．(2018·苏州质检)德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝h p，式中p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm ，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍．(1)求电子的动量大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．电子质量m ＝9.1×10－31 kg ，电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，普朗克常量h ＝6.6×10－34 J ·s ，加速电压的计算结果取一位有效数字．解析：(1)由λ＝h p ，得p ＝h λ＝ 6.6×10－3410－4×440×10－9kg ·m/s ＝1.5×10－23kg ·m/s.(2)eU ＝E k ＝p 22m，又λ＝h p ， 联立解得U ＝h 22em λ2， 代入数据，解得U ＝8×102V .答案：(1)1.5×10－23 kg ·m/s(2)U ＝h 22em λ2 8×102 V。
2018年高考物理一轮复习专题13.1光电效应波粒二象性精讲深剖201711023119
专题13.1 光电效应 波粒二象性1.（2017新课标Ⅲ 19）19．在光电效应试验中，分别用频率为a v ，b v 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a U 和b U 、光电子的最大初动能分别为ka E 和kb E 。
h 为普朗克常量。
下列说法正确的是 A ．若a b v v >，则一定有a b U U < B ．若a b v v >，则一定有ka kb E E > C ．若a b U U <，则一定有ka kb E E <D ．若a b v v >，则一定有a ka b kb hvE hv E ->- 【答案】BC【考点定位】光电效应【名师点睛】本题主要考查光电效应。
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目；准备判断光电效应中的最大初动能、频率和遏止电压之间的关系，逸出功由金属本身决定，与光的频率无关。
2．（2017海南，7）（多选）三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1>λ2>λ3）。
分别用着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 【答案】AC【解析】依据波长与频率的关系：，因λ1＞λ2＞λ3，那么γ1＜γ2＜γ3；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，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程：E km =h γ﹣W ，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．（2017海南，7）（多选）三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1>λ2>λ3）。
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—光电效应、波粒二象性
高考物理一轮复习专项训练及答案解析—光电效应、波粒二象性1．关于光电效应，下列说法正确的是()A．截止频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能发生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多2．(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A．光电效应现象揭示了光的粒子性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波的波长也相等3．(2022·江苏卷·4)上海光源通过电子－光子散射使光子能量增加，光子能量增加后() A．频率减小B．波长减小C．动量减小D．速度减小4.研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正确的是()A．任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能变为零D．光电效应反映了光具有波动性5．(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb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U a和U b，光电子的最大初动能分别为E k a和E k b，h为普朗克常量．下列说法正确的是()A．若νa＞νb，则一定有U a＜U bB．若νa＞νb，则一定有E k a＞E k bC．若U a＜U b，则一定有E k a＜E k bD．若νa＞νb，则一定有hνa－E k a＞hνb－E k b6．(多选)(2023·天津市模拟)如图所示，甲、乙为两束光经过同一双缝干涉装置后产生的干涉条纹，丙图为光电效应实验图，实验中施加反向电压得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图丁所示，下列说法正确的是()A．若甲光能使丙图中产生光电流，则乙光一定能使丙图中产生光电流B．当U AK小于0，但U AK没有达到遏止电压时，流经电流表方向为从上到下C．若甲光对应丁图中曲线b，则乙光可能对应丁图中曲线cD．a光照射光电管产生的光电子动能一定小于b光照射光电管产生的光电子动能7．(2020·江苏卷·12(1)(2))(1)“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点．它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示．若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是________．A．I增大，λ增大B．I增大，λ减小C．I减小，λ增大D．I减小，λ减小(2)大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为λ1和λ2，则该激发态与基态的能量差为________，波长为λ1的光子的动量为________．(已知普朗克常量为h，光速为c)8．(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像(电子电荷量为e)，以下说法正确的是()A．由图甲可求得普朗克常量h＝beaB．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小C．由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大D．由图丁可知电压越高，则光电流越大9．用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014Hz.已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.则下列说法中正确的是()A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极B．当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的示数持续增大C．增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大D．如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能约为1.2×10－19J 10.(2023·山西省榆次一中模拟)如图所示，分别用波长为λ、2λ的光照射光电管的阴极K，对应的遏止电压之比为3∶1，则光电管的截止频率对应的光的波长是()A．2λB．3λC．4λD．6λ11.(多选)(2023·浙江省高三检测)如图所示为研究光电效应的实验装置，此时滑片P位于中点O的正上方，用光束照射光电管的极板K，电流表的指针发生偏转．移动滑片P，当电流表示数恰好为0时，电压表指针指向某一刻度，下列说法正确的是()A．滑片P应向右滑动B．电流表示数恰好为0时，电压表示数为遏止电压的大小C．电压表指针指向某一刻度后，再移动滑片P，指针将不再偏转D．用某种频率的光照射，电流表示数恰好为0时，读取电压表示数；换用另一种频率的光，同样操作后也读取电压表示数，若两种光频率和电子电荷量已知，就可以测定普朗克常量12．(2023·山东淄博市模拟)某光电管的阴极在某单色光照射下恰好发生光电效应．阴极与阳极之间所加电压大小为U，光电流为I.已知电子的质量为m、电荷量为e，假设光电子垂直碰撞阳极且碰撞后即被吸收，则光电子对阳极板的平均作用力F的大小为()A.I e 2meUB.IemeUC.e I 2meUD.eImeU1．A 2.AB 3.B 4.C 5.BC 6.AB7．(1)B(2)h cλ2h λ1解析(1)若人体温度升高，则人体的热辐射强度I增大，由ε＝hν可知，对应的频率ν变大，由c＝λν知对应的波长λ变小，选项B正确．(2)该激发态与基态的能量差ΔE对应着辐射最短波长的光子，故能量差为ΔE＝hν＝h cλ2；波长为λ1的光子的动量p＝hλ1.8．BC[根据光电效应方程，结合动能定理可知eU c＝E k＝hν－W0＝hν－hνc，变式可得U c＝heν－heνc，斜率k＝b2a＝he，解得普朗克常量为h＝be2a，故A错误；根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可知，题图乙中纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线对应金属的逸出功大，故B正确；入射光频率一定，饱和电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和电流越大，故C正确；分析题图丁可知，当达到饱和电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误．]9．D[遏止电压产生的电场对电子起阻碍作用，则电源的右端为正极，故A错误；当电源左端为正极时，滑动变阻器的滑片向右滑动，加速电场增强，电流增加到一定值后不再增加，故B错误；由E k＝hν－W0可知，最大初动能与光的强度无关，故C错误；E k＝hν－W0＝hν－hνc，νc＝5.15×1014Hz，代入数值求得E k≈1.2×10－19J，故D正确．]10．C[根据eU c＝12m v m2＝hcλ－hcλ0得eU c1＝hcλ－hcλ0，eU c2＝hc2λ－hcλ0，其中U c1U c2＝31，联立解得λ0＝4λ，故选C.]11．BD[分析可知光电管应加上反向电压，故滑片P向左滑动，A错误；电流表示数恰好为0时，电压表的示数为遏止电压的大小，B正确；电压表测量滑动变阻器部分两端电压，指针一直偏转，C错误；由eU c＝hν－W0可知，两组数据可以测定普朗克常量，D正确．] 12．A[根据题意，阴极金属恰好发生光电效应，则说明光电子离开阴极的速度为0，根据动能定理有eU＝12m v2，可得v＝2eUm，每个光电子到达阳极板时的动量变化量大小为Δp0＝m v＝2meU，设时间Δt内有n个电子打在阳极板上，则有I＝qΔt＝neΔt，由动量定理可得平均作用力为F＝n Δp0Δt，由以上整理得F＝Ie2meU，A正确，B、C、D错误．]。
2018高考一轮总复习物理模拟演练第12章波粒二象性12波粒二象性有答案
时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共11小题，每小题6分，共66分。
其中1～7为单选，8～11为多选)1．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是( )答案 A解析随着温度的升高，辐射强度增加，辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，A正确。
2．用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是( )A．改用红光照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间答案 B解析根据光电效应的条件ν>ν0，要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子。
能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关。
X射线的频率大于紫外线的频率。
故A、C、D错误，B正确。
3．用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应。
下列判断正确的是( ) A．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大B．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时该金属的截止频率高C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大答案 D解析同种金属的逸出功、截止频率是相同的，A、B错误；只要金属能发生光电效应，逸出光电子的时间一样，C错误；蓝光的频率比红光大，由E k＝hν－W知，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大，D正确。
4．一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为( )A.λ1λ2λ1＋λ2B.λ1λ2λ1－λ2C.λ1＋λ22D.λ1－λ22答案 A解析 中子的动量p 1＝h λ1，氘核的动量p 2＝hλ2，同向对撞后形成的氚核的动量p 3＝p 2＋p 1，所以氚核的德布罗意波波长λ3＝h p 3＝λ1λ2λ1＋λ2，A 正确。
5．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量答案 A解析 由爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0，金属钙的逸出功大，则逸出的光电子的最大初动能小，即能量小，频率低，波长长，动量小，选项A 正确。
2018届高三物理高考总复习课后提能演练专题12第1讲波粒二象性Word版含解析
专题十二第1讲选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求．1．(2017届惠阳检测)用绿光照射一光电管，能产生光电效应．欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可以()A．改用红光照射B．改用紫光照射C．延长绿光的照射时间D．增加绿光的照射强度【答案】B【解析】对于同一种金属，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，由光电效应方程E k＝hν－W0，可知入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，最大初动能与光照时间及光照强度无关，所以选项B正确．2．如图所示，原来不带电的一块锌板与验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电【答案】B【解析】锌板受弧光灯照射，吸收紫外线的光子，发生光电效应．放出光电子，中性的锌板因失去电子而带正电，与锌板连在一起的静电计指针也带正电．3．当具有5.0 eV的光子射到一金属表面时，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能为1.5 eV，为了使这种金属产生光电效应，入射光子的能量必须不小于() A．1.5 eV B．2.5 eVC．3.5 eV D．5.0 eV【答案】C【解析】根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W，得逸出功W＝hν－E k＝5.0 eV－1.5 eV ＝3.5 eV，由光电效应条件可知入射光子的能量必须不小于逸出功W＝3.5 eV.4．用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A，K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调．分别用a，b，c三束单色光照射，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示．由图可知()甲乙A ．单色光a 和c 的频率相同，但a 的光强更强些B ．单色光a 和c 的频率相同，但a 的光强更弱些C ．单色光b 的频率小于a 的频率D ．改变电源的极性不可能有光电流产生【答案】A【解析】由题图乙可知，a ，c 的遏止电压相同，根据光电效应方程可知单色光a 和c 的频率相同，但a 产生的光电流大，说明a 光的强度大，选项A 正确，B 错误；b 的遏止电压大于a ，c 的遏止电压，所以单色光b 的频率大于a 的频率，选项C 错误；只要光的频率不变，改变电源的极性，仍可能有光电流产生，选项D 错误．甲 乙5．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，电流表读数仍不为零，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，电子到达阳极时的最大动能为( )A ．0.6 eVB ．1.9 eVC ．2.6 eVD ．4.5 eV【答案】C【解析】光子能量hν＝2.5 eV 的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，由光电效应方程hν＝12m v 2m＋W ，当电压表读数大于等于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eU ＝12m v 2m 知，最大初动能12m v 2m ＝eU ＝0.6 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E k ＝12m v 2m＋eU ′＝0.6 eV ＋2 eV ＝2.6 eV ，故C 项正确．6．如图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的M 单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的N 单色光照射时不发生光电效应，那么( )A ．N 光的频率一定大于M 光的频率B ．M 光的频率一定大于N 光的频率C ．用M 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD ．用M 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a【答案】BC【解析】M 单色光照射光电管发生光电效应，N 单色光照射不发生光电效应，由此可知M 光频率大于N 光频率，B 项正确；光电管发生光电效应时，电子从被光照射的一极射出流向另一极，即电子的流动方向从右向左，由此可知电流的方向从左向右，即流过电流表G 的电流方向是a 流向b ，C 项正确．7．产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k ，下列说法正确的是( )A ．对于同种金属，E k 与照射光的强度无关B ．对于同种金属，E k 与照射光的波长成反比C ．对于同种金属，E k 与照射光的时间成正比D ．对于同种金属，E k 与照射光的频率呈线性关系E ．对于不同种金属，若照射光频率不变，E k 与金属的逸出功呈线性关系【答案】ADE【解析】发生光电效应，一个电子获得一个光子的能量，E k ＝hν－W 0，所以E k 与照射光的强度无关，与光照射的时间无关，选项A 正确，C 错误；由E k ＝hν－W 0＝h c λ－W 0可知E k 与λ并非成反比关系，B 错误；由E k ＝hν－W 0可知，E k 与光的频率呈线性关系．若频率不变，E k 与W 0呈线性关系，选项D 、E 正确．8．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5)．由图可知( )A ．该金属的截止频率为 4.27×1014HzB ．该金属的截止频率为5.5×1014HzC ．该图线的斜率表示普朗克常量D ．该金属的逸出功为 0.5 eV【答案】AC【解析】图线在横轴上的截距为截止频率，A 项正确、B 项错误；由光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知图线的斜率为普朗克常量，C 项正确；金属的逸出功为W 0＝hν0＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19 eV ＝1.77 eV ，D 项错误.。
高考物理一轮总复习课时冲关：光电效应波粒二象性含解析
第1讲 光电效应 波粒二象性(课时冲关四十一)[A 级－基础练]1．在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是( )A ．光电效应是瞬时发生的B ．所有金属都存在极限频率C ．光电流随着入射光增强而变大D ．入射光频率越大，光电子最大初动能越大解析：C [光具有波粒二象性，既具有波动性又具有粒子性，光电效应证实了光的粒子性．因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A 项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B 项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C 项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D 项错误．]2．(多选)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面．都能发生光电效应．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( )A ．遏止电压B ．饱和光电流C ．光电子的最大初动能D ．逸出功解析：ACD [同一种单色光照射不同的金属，入射光的频率和光子能量一定相同，金属逸出功不同，根据光电效应方程E km ＝h ν－W 0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一种单色光照射，入射光的强度相同，所以饱和光电流相同．]3．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz 和5.44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的( )A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量 解析：A [根据爱因斯坦光电效应方程，得E km ＝h ν－W 0，又W 0＝h νc ，联立得E km ＝h ν－h νc ，据题“钙的截止频率比钾的截止频率大”，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由p ＝2mE k ，可知该光电子的动量较小，根据λ＝h p可知，波长较大，则频率较小，A 选项正确，B 、C 、D 选项错误．]4．某金属在一黄光照射下，正好有电子逸出，下述说法中正确的是( )A．增大光强，而不改变光的频率，光电子的最大初动能将不变B．用一束更大强度的红光代替黄光，仍能发生光电效应C．用强度相同的紫光代替黄光，光电流强度将不变D．用强度较弱的紫光代替黄光，有可能不发生光电效应解析：A [逸出的光电子的最大初动能为：E km＝hν－W0，频率不变，故E km不变，A选项正确．红光频率小于黄光频率，即小于极限频率，故不能发生光电效应，B选项错误．由于紫光频率大于黄光频率，即使光强减小，仍能发生光电效应，因此D选项错误．用强度相同的紫光代替黄光，使得入射光的光子数减少，导致光电子数减少，形成的光电流强度将减小，C选项错误．]5．下列说法正确的是( )A．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性B．爱因斯坦发现了光电效应现象，并且提出光子说，成功解释了光电效应现象C．爱因斯坦的光电效应方程能够说明光子具有动量D．康普顿效应表明光子只具有能量解析：A [康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项A正确；赫兹在研究电磁波时发现了光电效应现象，爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应现象，选项B错误；爱因斯坦的光电效应方程不能够说明光子具有动量，选项C错误；康普顿效应表明光子除了具有能量外还有动量，选项D错误．]6．(2017·北京卷)2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm(1 nm＝10－9m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108 m/s)( )A．10－21 J B．10－18 JC．10－15 J D．10－12 J解析：B [由题意知，电离一个分子的能量等于照射分子的光子能量，E＝hν＝h c λ≈2×10－18 J，故选项B正确．]7．(多选)如图所示，电路中所有元件完好，但光照射到光电管上，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是( )A．入射光太弱B．入射光波长太长C．光照时间短D．电源正、负极接反解析：BD [入射光波长太长，入射光的频率低于截止频率时，不能发生光电效应，故选项B正确；电路中电源反接，对光电管加了反向电压，若该电压超过了遏止电压，也没有光电流产生，故选项D正确．][B级－能力练]8．(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在照相底片上先后出现如图甲、乙、丙所示的图象，则( )A．图象甲表明光具有粒子性B．图象乙表明光具有波动性C．用紫外线观察不到类似的图象D．实验表明光是一种概率波解析：ABD [图象甲曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性．图象乙曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故A、B正确；同时也表明光波是一种概率波，故D也正确；紫外线本质和可见光本质相同，也可以发生上述现象，故C错误．]9．(2019·山西山大附中测试)如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则( )A．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生解析：B [用波长为λ0的光照射阴极K，电路中有光电流，说明入射光的频率ν＝cλ0大于金属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K，因为λ1>λ0，根据ν＝cλ可知，波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，A项错误；同理可以判断，B项正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增加而增大，当U增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，C项错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，D项错误．]10．(多选)可以用甲图的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的频率等物理量间的关系．某次用甲装置，分别用a、b、c三束光照射同一个光电管阴极．分别得到三条光电流与电压关系的图线如图乙所示．根据你所学的相关理论，下列论述正确的是( )A．由乙图可知a、c的饱和光电流不同，所以a、c入射光的频率不同B．由乙图可知a、c的遏止电压相同，所以a、c光照射产生的光电子最大初动能相同C．由乙图可知a、b的遏止电压不同，可以判断b光的频率比a光的频率高D．由乙图可知a、b的饱和光电流不同，可以判断a的光强比c的光强大解析：BCD [a、c遏止电压相同，则a、c频率相同，光电子最大初动能相同；因为a 的饱和光电流大，所以a的光强大于c的光强；b的遏止电压大于a的遏止电压，所以b的频率高于a、c的频率，b能使某金属发生光电效应时，a、c不一定能．] 11．如图所示，N为铝板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出，铝的逸出功为4.2 eV.现分别用能量不同的光子照射铝板(各光子的能量在图上标出)，那么，下列图中有光电子到达金属网的是( )A．①②③B．②③C．③④D．①②解析：B [入射光的光子能量小于逸出功，则不能发生光电效应，故①错误．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应；电场对光电子加速，故有光电子到达金属网，故②正确．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程E km＝hν－W0＝3.8 eV，因为所加的电压为反向电压，反向电压为2 V，光电子能到达金属网，故③正确．入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程E km＝hν－W0＝3.8 eV，所加的反向电压为4 V，根据动能定理知，光电子不能到达金属网，故④错误．]12.(多选)在做光电效应实验时，某金属被光照射产生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能E k与入射光的频率ν的关系如图所示，C、ν0为已知量．由图线可知( )A．普朗克常量的数值B．该金属的逸出功C．该金属的极限频率D．入射光的频率增大，金属的极限频率随之增大解析：ABC [根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0，E k－ν图象的斜率等于普朗克常量，A正确，E k－ν图象在纵轴上的截距的绝对值表示逸出功，B正确；当E k＝0时，ν＝ν0，极限频率为ν0，C正确；金属的极限频率是常量，D错误．]13．(2019·陕西师大附中检测)(多选)用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是( )A．增大a光的强度，验电器的指针偏角一定减小B．a光照射金属板时验电器的金属小球带负电C．a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长D ．若a 光是氢原子从n ＝4的能级向n ＝1的能级跃迁时产生的，则b 光可能是氢原子从n ＝5的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的解析：CD [增大a 光的强度，从金属板中打出的光电子数增多，验电器带电荷量增大，指针偏角一定增大，A 错误；a 光照射到金属板时发生光电效应现象，从金属板中打出电子，金属板带正电，因此，验电器的金属小球带正电，B 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，因此a 光的频率大于b 光的频率，a 光在真空中的波长小于b 光在真空中的波长，C 正确；氢原子从n ＝4的能级向n ＝1的能级跃迁时产生的光子能量大于氢原子从n ＝5的能级向n ＝2的能级跃迁时产生的光子能量，D 正确．]14．如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能E k 与入射光的波长的倒数⎝ ⎛⎭⎪⎫1λ的关系图象，由图象可知( )A ．图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B ．普朗克常量和光速的乘积hc ＝E λ0C ．该金属的逸出功等于－ED ．若入射光的波长为λ03，产生的光电子的最大初动能为4E 解析：B [图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A 错误；根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能E k 与入射光的波长的倒数1λ的关系图象对应的函数关系式为E k ＝hc 1λ－W ，由图象可知E k ＝0时，hc ＝E λ0，选项B 正确；由E k ＝hc 1λ－W ，并结合关系图象可得该金属的逸出功W ＝E ，选项C 错误；若入射光的波长为λ03，由E k ＝hc 1λ－W ，解得E k ＝hc 1λ－W ＝3E －E ＝2E ，即产生的光电子的最大初动能为2E ，选项D 错误．]。
2018届高三物理浙江选考一轮复习练习：第13章 第1节
[浙江考试标准]第1节 波粒二象性 考点一| 光的粒子性1．量子化假设黑体的空腔壁由大量振子(振动着的带电微粒)组成，其能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，并以这个最小能量值为单位一份一份地吸收或辐射．2．能量子(1)定义：不可再分的最小能量值ε.(2)关系式：ε＝hν，ν是电磁波的频率，h 是普朗克常量，h ＝6.63×10－34 J·s.3．光电效应现象在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子．4．实验规律(1)每种金属都有一个极限频率．(2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大．(3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的．(4)光电流的强度与入射光的强度成正比．5．爱因斯坦光电效应方程(1)光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子称为光子，频率为ν的光的能量子为hν.(2)爱因斯坦光电效应方程①表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0.②物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能E k.1．对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率．(2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光．(3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关．(4)光电子不是光子，而是电子．2．定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c.(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0.3．光电效应的图象分析1．以下宏观概念，哪些是“量子化”的( ) A ．木棒的长度 B ．物体的质量 C ．物体的动量D ．学生的个数D [木棒的长度、物体的质量、物体的动量都可以取任意数值，因而不是量子化的，而学生的个数只能是分立的数目，是量子化的．]2．(多选)如图13-1-1所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是( )【导学号：81370420】图13-1-1A ．有光子从锌板逸出B．有电子从锌板逸出C．验电器指针张开一个角度D．锌板带负电BC[用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确；锌板与验电器相连，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误．]3．(2017·湖州选考模拟)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属发生光电效应的措施是()A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间B[某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于金属的极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，X射线的频率比紫外线频率高，所以本题答案为B.]4．(2017·丽水选考模拟)如图13-1-2所示，已知用光子能量为2.82 eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为1 V，则该金属涂层的逸出功约为()图13-1-2A．2.9×10－19 J B．6.1×10－19 JC．1.6×10－19 J D．4.5×10－19 JA[由hν－W＝E km，E km＝eU c可得该金属涂层的逸出功W＝hν－eU c＝2.82 eV－1 eV＝1.82 eV＝2.9×10－19 J，故A正确．]5．(2016·浙江4月选考)在光电效应实验中，采用极限频率为νc＝5.5×1014 Hz 的钠做阴极，已知普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，电子质量m＝9.1×10－31 kg.用频率ν＝7.5×1014 Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的()【导学号：81370421】A．动能的数量级为10－19 JB．速率的数量级为108 m/sC．动量的数量级为10－27 kg·m/sD．德布罗意波长的数量级为10－9 mAD[根据光电效应方程E k＝hν－W，W＝hνc，E k＝hν－hνc＝6.6×10－34 J·s×7.5×1014 Hz－6.6×10－34 J·s×5.5×1014 Hz＝1.32×10－19 J，A正确；由动能E k＝m v22可知，光电子速率v＝2E km＝5.4×105m/s，B错误；动量p＝m v＝9.1×10－31kg×5.4×105m/s＝4.914×10－25kg·m/s，C错误；由德布罗意波长λ＝hm v＝6.6×10－344.914×10－25m＝1.34×10－9 m，D正确．]考点二| 粒子的波动性概率波1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性．(2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性．2．物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．3．概率波：大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性，光波是概率波，光子的行为服从统计规律，对于电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性，所以它们的物质波也是概率波．4．不确定性关系在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在量子力学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不可能的，我们把这种关系叫做不确定性关系．1．光既具有粒子性，又具有波动性，对光的波粒二象性的理解：(1)光具有波粒二象性，光波是一种概率波．(2)单个光子的落点位置是不确定的，大量光子运动时落点位置服从概率分布规律．1．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图13-1-3所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明( )图13-1-3A．光只有粒子性没有波动性B．光只有波动性没有粒子性C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性D[光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故D正确．]2．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的________也相等．()A．速度B．动能C．动量D．总能量C[根据德布罗意波长公式λ＝hp，选C.]3．(多选)下列各种波是概率波的是()A．声波B．无线电波C．光波D．物质波C D[声波是机械波，A错；电磁波是一种能量波，B错；由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知光波和物质波均为概率波，故C、D正确．]4．(多选)关于不确定性关系ΔxΔp≥h4π有以下几种理解，其中正确的是()【导学号：81370422】A．微观粒子的动量不可能确定B．微观粒子的坐标不可能确定C．微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子CD[不确定性关系ΔxΔp≥h4π表示确定位置、动量的精度互相制约，此消彼长，当粒子位置的不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；当粒子位置的不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小，故不能同时准确确定粒子的动量和坐标．不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微．]。
2018版高考物理一轮总复习第12章波粒二象性课件
2．[2016· 阳光模拟](多选)在如图所示的实验中，发现 用一定频率的 A 单色光照射光电管时，电流表指针会发生 偏转，而用另一频率的 B 单色光照射时不发生光电效应， 那么( )
A．A 光的频率一定等于光电管金属材料的极限频率 B．B 光的频率小于 A 光的频率 C．用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 由a向b D．用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 由b向a
解析
金属的逸出功与入射光的频率 ν 无关， 只与极限
频率 ν0 有关，选项 A 错误；光电子的最大初动能与入射光 强度无关，与入射光的频率和金属的逸出功有关，选项 B 错误；当入射光的频率小于极限频率，不能发生光电效应 现象，选项 C 错误；据光电效应方程 Ek＝hν－W0 可知，图 象的斜率即为普朗克常量，选项 D 正确。
率的光不能产生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的 强度 无关，只随 入射光频率的增大而 增大 。 (3)光电效应的发生 几乎是瞬时
－9
的， 一般不超过 10
s。
(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强 度与入射光的强度成 正比 。
知识点 2 1.光子说
爱因斯坦光电效应方程
Ⅰ
在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份 叫做一个光的能量子，简称光子，光子的能量 ε＝ hν 。 其中 h＝6.63×10
出功 W＝hν－Ek＝5.0 eV－1.5 eV＝3.5 eV，由光电效应条 件可知，入射光子的能量必须不小于逸出功，故 C 正确。
4．[对波粒二象性的理解 ](多选)在单缝衍射实验中， 中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的 95%以上。假 设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子( A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处 C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大 )
2018届一轮复习人教版光电效应波粒二象性课件(共24张)
【答案】BD
★重难点二：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 Ek＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能 Ek 可以利用光电管用实验的 方法测得，即 Ek＝eUc，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 νc 的关系是 W0＝hνc。
大初动能。光电子的初动能小于等于光电
(3) 光电流和饱和光电流：金属板飞出 的光电子到达阳极，回路中便产生光电流， 随着所加正向电压的增大，光电流趋于一 个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在 一定的光照条件下，饱和光电流与所加电 压大小无关。
(4) 入射光强度与光子能量：入射光强
度指单位时间内照射到金属表面单位面积
②大量的光子在传播 时，表现出波的性质
①当光同物质发生作用 光电效 时，这种作用是“一份 ①粒子的含义是“不连 光的粒 应、康 一份”进行的，表现出 续”、“一份一份”的
子性
普顿效 粒子的性质
应
②光子不同于宏观观念
②少量或个别光子清楚 的粒子 地显示出光的粒子性
波动性 ① 大量光子易显示出波动性，而 和粒子 少量光子易显示出粒子性
(5)光的强度与饱和光电流：饱和光 电流与入射光强度成正比的规律是对频率 相同的光照射金属产生光电效应而言的， 对于不同频率的光，由于每个光子的能量
不同，饱和光电流与入射光强度之间没有
简单的正比关系。
2．光电效应的研究思路
(1)两条线索：
(2)两条对应关系：
①光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流
2．四类图像
图像名称
最大初动能 Ek 与入射光 频率 ν 的关 系图线
图线形状
由图线直接(间接)得到的物理量 ①极限频率：图线与 ν 轴交点的 横坐标 νc ②逸出功：图线与 Ek 轴交点的纵 坐标的值 W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率 k＝h
【高三物理试题精选】2018届高考物理波粒二象性总复习课堂测试题及答案
2018届高考物理波粒二象性总复习课堂测试题及答案
第三波粒二象性
1 在演示光电效应的实验中,原不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图所示这时( )
A 锌板带正电,指针带负电
B 锌板带正电,指针带正电
C 锌板带负电,指针带正电
D 锌板带负电,指针带负电
2 关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（）
A 金属的逸出功与入射光的频率成正比
B 光电流强度与入射光强度无关
C 用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大
D 对任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
3 在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是（）
A 增加光照时间
B 增大入射光的波长
C 增大入射光的强度
D 增大入射光的频率
4 由爱斯坦光电效应方程可以画出光电子的最大初动能和入射光的频率的关系，如图所示，以下说法错误的是（）
A ν0表示极限频率
B P的绝对值等于逸出功
C 直线的斜率表示普朗克常量h的大小
D 图线表明最大初动能与入射光频率成正比
5 有关光的本性的说法正确的是（）
A 关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性
B 光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可。