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1、HHHniaiiiit五年咼考（全国卷）命题分析五年常考热点五年未考重点光电效应20182017201620152卷17题3卷19题1 卷 35(1)1 卷 35(1)1. 玻尔理论和能 级跃迁2. 原子物理与动量观点的结合波粒二象性及近代物理学史201520142 卷 35(1)2 卷 35(1)核反应与核能20182017201620143卷14题1卷17题、2卷15题2 卷 35(1)、3 卷 35(1)1 卷 35(1)1. 考查方式：咼考对本部分内容考查形式比较固疋，一般比较单一的考查某个知识点，且知识点相对比较单一，题型为选择题和填空题2. 命题趋势：由于本部分内容涉及点较多，且已
2、经改为必考内容，今后的命题将向着 多个考点融合的方向发展，且以选择题的形式考查第1讲光电效应波粒二象性回扣基础幼识 训毎星砒題冃忌过好双基关一、光电效应及其规律1. 光电效应现象在光的照射下，金属中的电子从表面逸出的现象，发射出来的电子叫光电子 2. 光电效应的产生条件入射光的频率大于等于金属的极限频率3. 光电效应规律(1) 每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应(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_.-9(3) 光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10 s.(4) 当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的大小与
3、入射光的强度成正比 .【自测1】|教材P36第2题改编| (多选)在光电效应实验中，用频率为v的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A. 增大入射光的强度，光电流增大B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失C. 改用频率小于 v的光照射，一定不发生光电效应D. 改用频率大于 v的光照射，光电子的最大初动能变大答案 AD解析 增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，则光电流增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于入射光的频率，而与入射光强度无关，故选项B错误.用频率为v的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于等于极限频率，则仍会
4、发生光电效应，选项C错误；根据hv-Wo= Ek可知，增大入射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确.二、爱因斯坦光电效应方程1. 光子说：在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量 = hv2. 逸出功Wo：电子从金属中逸出所需做功的最小 .3. 最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所 具有的动能的最大值.4. 光电效应方程(1) 表达式：h v= Ek+ Wo 或 Ek= h v Wo.物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是h v,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功Wo,剩下的表现为逸岀后电子的最大初
5、动能 .【自测2】(多选)如图1是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象普朗克常量为h,A. 该金属的逸出功等于 EB. 该金属的逸出功等于 h vC. 入射光的频率为2 v时，产生的电子的最大初动能为ED. 入射光的频率为宁时，产生的电子的最大初动能为|答案 ABC三、光的波粒二象性与物质波1. 光的波粒二象性光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.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
6、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 A h, p为运动物体的动量，h为普朗克常量.p自测3】侈选)下列说法中正确的是()A. 光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说B. 在光的双缝干涉实验中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方C. 光的双缝干涉实验中，大量光子打在光屏上的落点是有规律的，暗条纹处落下光子的概率 小D. 单个光子显示粒子性，大量光子显示波动性答案 CD忌研透命题点命题点一光电效应电路和光电效应方程的应用1. 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)
7、光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光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（1）光照强度大T光子数目多T发射光电子多T光电流大；（2）光子频率高t光子能量大t光电子的最大初动能大3三个关系式（1）爱因斯坦光电效应方程：Ek = hv Wo.最大初动能与遏止电压的关系：Ek = eUc.（3）逸出功与极限频率的关系Wo= h v.例 1】（2018全国卷n 17）用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28x 1019 J.已知普朗克常量为 6.63X 1034 J s,真空中的光速为 3.00X 108
8、 m s 1.能使锌 产生光电效应的单色光的最低频率约为（）14 14A. 1 x 10 HzB.8 x 10 Hz15 15C.2X 10 HzD.8 x 10 Hz答案 Bc解析设单色光的最低频率为v,由Ek = h v Wo知Ek= h v1 Wd,0= h v Wo,又知整理得 v= ，解得8 x 1014 Hz.变式1】（多选）（2017全国卷川19）在光电效应实验中，分别用频率为怡、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Ua和Ub,光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb.h为普朗克常量.下列说法正确的是（ v V,则定有 Ua V,则一定有 Eka EkbC.若
9、Ua Ub,则一定有 EkaV,则一定有 h Va Eka hV Ekb答案BC解析由爱因斯坦光电效应方程得,Ekm = hv W0,由动能定理得，Ekm = eu,若用a、色光照射同种金属时，逸出功W0相同.当 vv时，一定有Eka Ekb, Ua Ub,故选项误，B正确；若Ua Ub,则一定有Eka Ekb,故选项C正确；因逸出功相同，有W0= hvEka= hv Ekb,故选项D错误.例2】（2019广东省中山一中、仲元中学等七校第一次模拟 ）如图2,实验中分别用波长为 入、 h的单色光照射光电管的阴极 K，测得相应的遏止电压分别为 U1和U2,设电子的质量为 m, 带电荷量为e,真空中
10、的光速为 c,下列说法正确的是（ ）A. 若?1 ?2,贝V UiU2B. 根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率C. 用入照射时，光电子的最大初动能为eUiD. 入射光的波长与光电子的最大初动能成正比答案 C解析 根据爱因斯坦光电效应方程，有:号Wo= Ekm = eUc,因此若A错误；根据孚Wo= eUi；号Wo = eU2,其中的Wo= h v,二式联立可求解h和v,选项B错误；用 乃照射时，光电子的最大初动能为hceUi，选项C正确；根据 Wo= Ekm可知入 入射光的波长与光电子的最大初动能不成正比，故D错误.变式2】（2018山西省太原市三模）如图3，在研究光电效应的实验中，保持
11、P的位置不变,用单色光a照射阴极K，电流计G的指针不发生偏转；改用另一频率的单色光b照射K，电流计的指针发生偏转，那么（A. 增加a的强度一定能使电流计的指针发生偏转B. 用b照射时通过电流计的电流由 d到cC. 只增加b的强度一定能使通过电流计的电流增大D. a的波长一定小于b的波长答案 C解析用单色光a照射阴极K，电流计G的指针不发生偏转，说明a光的频率小于阴极 K的截止频率，增加a的强度也无法使电流计的指针发生偏转，A错误；电子运动方向从 d到c，电流方向从c到d，B错误；只增加b的强度可以使光电流增大，使通过电流计的电流增大,a 光的C 正确； b 光能使阴极 K 发生光电效应， b
12、光的频率大于阴极 K 的截止频率也就大于 频率， b 的波长一定小于 a 的波长， D 错误 .命题点二光电效应图象图象名称图线形状由图线直接（间接）得到的物理量最大初动能Ek与入射 光频率V的关系图线4 极限频率：图线与v轴交点 的横坐标V 逸出功：图线与 Ek轴交点 的纵坐标的值的绝对值 Wo= |E|= E 普朗克常量：图线的斜率 k=h颜色相同、强度不同的 光，光电流与电压的关 系|/魁Jt 1黄） 遏止电压Uc :图线与横轴 的交点的横坐标 饱和光电流Im :光电流的最 大值 最大初动能：Ek = eUc颜色不冋时，光电流与电压的关系i乙一期tt 遏止电压Uc1、Uc2 饱和光电流
13、最大初动能 Eki = eUci, Ek2=eUc2A： % ou遏止电压Uc与入射光频率V的关系图线 极限频率 v：图线与横轴的 交点的横坐标 遏止电压Uc :随入射光频 率的增大而增大 普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h= ke（注：此时两极之间接反 向电压）例3 （2018广东省潮州市下学期综合测试）用如图4甲所示的装置研究光电效应现象用频率为V 勺光照射光电管时发生了光电效应图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象，图线与横轴的交点坐标为（a,0），与纵轴的交点坐标为（0,b）,下列说法中正确的是（）艮夂贰了分 光电管1|甲图4A.
14、普朗克常量为h = -aB. 仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大C. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变D. 保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数增大答案 A解析 根据Ekm= hv Wo可得，图线纵截距的绝对值等于金属的逸出功，即等于b当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为a,那么普朗克常量为 h=b，故A正确；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与照射光的频率有关，与光a的强度无关，故 B错误；若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小，那么电流表G的示数会减小，故 C、D错误.【变式3（2018河南省濮阳市第三次模拟）用如图5甲所示的电路研究光电效应中光电流与照对调，分别用a、b、c三束单色光照射，调节 关系如图乙所示，由图可知 （）A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的射光的强弱、频率等物理量的关系 图
