近代物理初步知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、WORD格式光電效應(yīng)波粒二象性知識(shí)點(diǎn)一、光電效應(yīng)1定義照射到金屬外表的光，能使金屬中的電子從外表逸出的現(xiàn)象。2光電子光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子。3光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。低于這個(gè)頻率的光不能產(chǎn)生光電效應(yīng)。(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大。 9(3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎瞬時(shí)的，一般不超過(guò)10s。(4)當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。知識(shí)點(diǎn)二、愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程1光子說(shuō)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(jiǎn)稱光子，光子的能量

2、 h。其中 h6.63×1034J·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的最小值。3最大初動(dòng)能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬外表上的電子吸收光子后抑制原子核的引力逸出時(shí)所具有的動(dòng)能的最大值。4愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式： E khW0。(2)物理意義：金屬外表的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h，這些能量的一局部用來(lái)抑制金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動(dòng)能E k1mev2。2知識(shí)點(diǎn)三、光的波粒二象性與物質(zhì)波1光的波粒二象性(1)光的干預(yù)、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動(dòng)性。(2)光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性。(3)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為

3、光的波粒二象性。2物質(zhì)波(1)概率波光的干預(yù)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h，p 為運(yùn)動(dòng)物體的任何一個(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(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng) p動(dòng)量， h 為普朗克常量。題組自測(cè)題組一 光電效應(yīng)現(xiàn)象及光電效應(yīng)方程的應(yīng)用專業(yè)資料整理WORD格式1專業(yè)資料整理WORD格式1 (多項(xiàng)選擇 )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X開(kāi)一個(gè)角度D鋅板帶負(fù)電解析用紫外線照射鋅板是

4、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外表逸出，稱之為光電子，故A 錯(cuò)誤、 B 正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有一樣電性的電荷，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X角越大，故C 正確、 D 錯(cuò)誤。答案BC2 (多項(xiàng)選擇 )光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)某種金屬()A 無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B 無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大解析每種金屬都有它的極限頻率0，只有入射光子的頻率

5、大于極限頻率0 時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A 正確、 B 錯(cuò)誤；光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大，選項(xiàng)D 正確、C 錯(cuò)誤。答案AD3關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A 只有入射光的波長(zhǎng)大于該金屬的極限波長(zhǎng)，光電效應(yīng)才能產(chǎn)生B 光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比C發(fā)生光電效應(yīng)的反響時(shí)間一般都大于107sD發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光強(qiáng)度成正比解析由 hhc知，當(dāng)入射光波長(zhǎng)小于金屬的極限波長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng)， 故 A 錯(cuò)；由 Ekh W0知，最大初動(dòng)能由入射光頻率決定， 與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)， 故 B 錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)的時(shí)間一

6、般不超過(guò)109s，故 C錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目與入射光的強(qiáng)度是成正比的，D 正確。答案D題組二波粒二象性4 (多項(xiàng)選擇 )關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A 不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性專業(yè)資料整理WORD格式2專業(yè)資料整理WORD格式B 運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D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解析由德布羅意波可知A 、C 對(duì)；運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，到達(dá)的位置具有隨機(jī)性，而沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)

7、軌道，B對(duì)；由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性， D 錯(cuò)。答案ABC5用很弱的光做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子存在，如圖 2 所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片。這些照片說(shuō)明()圖 2A 光只有粒子性沒(méi)有波動(dòng)性B 光只有波動(dòng)性沒(méi)有粒子性C少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性D少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性解析光具有波粒二象性，這些照片說(shuō)明少量光子的運(yùn)動(dòng)顯示粒子性，大量光子的運(yùn)動(dòng)顯示波動(dòng)性，故D正確。答案D考點(diǎn)一光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1對(duì)

8、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(jiàn)光，也包括不可見(jiàn)光。(3)逸出功的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。2兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系光強(qiáng)大光子數(shù)目多發(fā)射光電子多光電流大；光子頻率高光子能量大光電子的最大初動(dòng)能大。3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：EkhW0。(2)最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：E keUc。(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系： h。W00【例 1】(多項(xiàng)選擇 )(2021·*卷， 18)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)，以下說(shuō)法正確的

9、選項(xiàng)是()專業(yè)資料整理WORD格式3專業(yè)資料整理WORD格式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)能變大解析用頻率為的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)， 改用頻率較小的光照射時(shí)，有可能發(fā)生光電效應(yīng)，12可知增加照射光頻率， 光電子最大初動(dòng)能增大， 故 D 正確；增大入射光強(qiáng)度，故 C 錯(cuò)誤；據(jù) h W 逸 mv2單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積的光電子數(shù)增加，那么光電流將增大，故A 正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生與照射光頻率有關(guān)而與照射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B 錯(cuò)誤。答案 AD【變式訓(xùn)練】1關(guān)于光電效應(yīng)，以

10、下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A 極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B 只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬外表逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多解析逸出功W0h0，W00，A正確；只有照射光的頻率大于金屬極限頻率0，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象， B 錯(cuò)；由光電效應(yīng)方程Ekm hW0知，因不確定時(shí)，無(wú)法確定Ekm與 W0的關(guān)系， C 錯(cuò)；光強(qiáng) Enh， 越大， E 一定，那么光子數(shù)n 越小，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，D 錯(cuò)。答案A考點(diǎn)二光電效應(yīng)的圖象分析圖象名稱圖線形狀由圖線直接 ( 間接 ) 得到的物理量

11、極限頻率：圖線與 軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo) c最大初動(dòng)能 E k與入射光頻率的關(guān)逸出功：圖線與 Ek軸交點(diǎn)的縱坐系圖線標(biāo)的值W0 | E|E普朗克常量：圖線的斜率 kh顏色一樣、強(qiáng)度不同的光，光電流遏止電壓 U c：圖線與橫軸的交點(diǎn)飽和光電流 I m：電流的最大值與電壓的關(guān)系最大初動(dòng)能： EkmeUc遏止電壓 U c1、U c2顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系飽和光電流最大初動(dòng)能 Ek1 eUc1，Ek2 eUc2專業(yè)資料整理WORD格式4專業(yè)資料整理WORD格式截止頻率：圖線與橫軸的交點(diǎn)c遏止電壓U c：隨入射光頻率的增遏止電壓 Uc與入射光頻率的關(guān)系大而增大圖線普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電量的

12、乘積，即h ke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)【例2】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線 (甲光、乙光、丙光) ，如圖 3 所示。那么可判斷出()圖 3A 甲光的頻率大于乙光的頻率B 乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析由于是同一光電管，因而不管對(duì)哪種光，極限頻率和金屬的逸出功一樣，對(duì)于甲、乙兩種光，反向截止電壓一樣， 因而頻率一樣， A 錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓較大，因而丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大，故C、D 均錯(cuò)， B

13、正確。答案B【變式訓(xùn)練】2.愛(ài)因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921 年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能E與入射光頻率的關(guān)系如圖4 所示，其中為極限頻率。從圖中可以確定的是km0()圖 4A 逸出功與有關(guān)B Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C當(dāng) <0時(shí)，會(huì)逸出光電子專業(yè)資料整理WORD格式5專業(yè)資料整理WORD格式D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0和W0h0(W0為金屬的逸出功)可得，Ekhh0，可見(jiàn)圖象的斜率表示普朗克常量，D 正確；只有0 時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，C 錯(cuò)；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關(guān)，與入射光的頻率無(wú)

14、關(guān)，A 錯(cuò)；最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，而與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B 錯(cuò)。答案D考點(diǎn)三對(duì)光的波粒二象性、物質(zhì)波的考察光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，兩者不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，其表現(xiàn)規(guī)律為：(1)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)頻率越低波動(dòng)性越顯著，越容易看到光的干預(yù)和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，越不容易看到光的干預(yù)和衍射現(xiàn)象，而貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)。(3)光在傳播過(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?！纠?3】以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A 有的光是波，有的光是粒子B 光子與電子是同樣的一種粒子C光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其波動(dòng)性越顯著；波

15、長(zhǎng)越短，其粒子性越顯著D. 射線具有顯著的粒子性，而不具有波動(dòng)性解析從光的波粒二象性可知：光是同時(shí)具有波粒二象性的，只不過(guò)在有的情況下波動(dòng)性顯著，有的情況下粒子性顯著。光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易觀察到其顯示波動(dòng)特征。光子是一種不帶電的微觀粒子，而電子是帶負(fù)電的微觀粒子，它們雖然都是微觀粒子，但有本質(zhì)區(qū)別，故上述選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)是C。答案C【變式訓(xùn)練】3 2021·*單科， 12C(1) 如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，那么它們的_ 也相等。A 速度 B 動(dòng)能C動(dòng)量 D 總能量解析由德布羅意波長(zhǎng)h1 2p2知二者的動(dòng)量應(yīng)一樣， 故 C 正確，由 pmv 可知二者速度不同， Ek

16、mv ，p22m二者動(dòng)能不同，由E mc2可知總能量也不同，故A、 B、D 均錯(cuò)。答案C1 (多項(xiàng)選擇 )光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，以下表述正確的選項(xiàng)是()A 光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B 入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子解析光電流的大小與光照時(shí)間無(wú)關(guān)，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；如果入射光的頻率小于金屬的極限頻率，入射光再?gòu)?qiáng)也專業(yè)資料整理WORD格式6專業(yè)資料整理WORD格式不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；遏止電壓U c滿足 eU ch h0，從表達(dá)式可知，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)， C 項(xiàng)正確；只有當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率，才會(huì)有光電子逸出，D 項(xiàng)正確。答案

17、CD2當(dāng)用一束紫外線照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，這時(shí)()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(huì)吸附空氣中的正離子解析鋅板在紫外線的照射下產(chǎn)生了光電效應(yīng)，說(shuō)明鋅板上有光電子飛出，所以鋅板帶正電，C 正確， A 、B、D 錯(cuò)誤。答案C3 2021·*卷， 12C(1) 鈣和鉀的截止頻率分別為7.73× 1014 Hz 和 5.44×1014 Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們外表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(zhǎng)B 頻率C能量D 動(dòng)量解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hW 1mv2，又由Wh，可得

18、光電子的最大初動(dòng)能1mv2hh，0m00m022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， B 、C、 D 錯(cuò)；又由cf可知光電子頻率較小時(shí)，波長(zhǎng)較大，A 對(duì)。答案A4 (2021·*卷， 6)在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，與光的波動(dòng)理論不矛盾的是()A 光電效應(yīng)是瞬時(shí)發(fā)生的B 所有金屬都存在極限頻率C光電流隨著入射光增強(qiáng)而變大D入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大解析根據(jù)波動(dòng)理論， 認(rèn)為只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)、足夠強(qiáng)就能發(fā)生光電效應(yīng)，且光電子的初動(dòng)能就大，但實(shí)驗(yàn)中金屬外表沒(méi)有溢出電子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于

19、金屬的極限頻率，發(fā)生是瞬時(shí)的，且入射光頻率越大，光電子最大初動(dòng)能越大，這與光的波動(dòng)理論相矛盾，故A、B、D 錯(cuò)誤。波動(dòng)理論認(rèn)為光強(qiáng)度越大，光電流越大；光電效應(yīng)中認(rèn)為光強(qiáng)度越大，光子越多，金屬外表溢出的光電子越多，即光電流越大，所以該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與波動(dòng)理論不矛盾，故C 正確。答案C5 (多項(xiàng)選擇 )(2021海·南卷， 17)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的外表，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，以下四個(gè)物理過(guò)程中，一定不同的是()A 遏止電壓B 飽和光電流C光電子的最大初動(dòng)能專業(yè)資料整理WORD格式7專業(yè)資料整理WORD格式D逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光

20、的頻率和光子能量一定一樣，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，那么遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度一樣，所以飽和光電流一樣。應(yīng)選ACD 。答案ACD6(2021·*七校聯(lián)考 )用頻率為的光照射光電管陰極時(shí)，產(chǎn)生的光電流隨陽(yáng)極與陰極間所加電壓的變化規(guī)律如圖 5 所示， Uc為遏止電壓。電子電荷量為e，普朗克常量為h，求：圖 5(1)光電子的最大初動(dòng)能Ekm；(2)該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率0。解析(1)EkmeUc(2)由光電效應(yīng)方程有Ekm hW其中 W h0eUc解得0 h答案 (1)eU c(2)eUch根本技能練1.如圖 1 所示，當(dāng)

21、弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有X角，那么該實(shí)驗(yàn)()圖 1A 只能證明光具有波動(dòng)性B 只能證明光具有粒子性C只能證明光能夠發(fā)生衍射D證明光具有波粒二象性專業(yè)資料整理WORD格式8專業(yè)資料整理WORD格式解析弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射， 證明了光具有波動(dòng)性，驗(yàn)電器鋁箔有X角，說(shuō)明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，那么證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性， D 正確。答案D2在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照射某種金屬外表，有光電子逸出，那么光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的()A 頻率B 強(qiáng)度C照射時(shí)間D 光子數(shù)

22、目解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關(guān)，應(yīng)選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)，選項(xiàng)A正確。答案A3 (多項(xiàng)選擇 )產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A 對(duì)于同種金屬， Ek與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B 對(duì)于同種金屬， Ek與照射光的波長(zhǎng)成反比C對(duì)于同種金屬， Ek與光照射的時(shí)間成正比D對(duì)于同種金屬， E k與照射光的頻率成線性關(guān)系E對(duì)于不同種金屬，假設(shè)照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系解析 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程E khW0?？傻茫篍k 與照射光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無(wú)關(guān)，與照射光的頻率成線性關(guān)系， 與波長(zhǎng)不成反比， 所以 A 、D 正確， B 、C 錯(cuò)

23、誤；對(duì)于不同種金屬， 金屬的逸出功 W0不同，假設(shè)照射光頻率不變， Ek與 W0成線性關(guān)系，所以E 正確。答案 ADE4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 )()AEkm h B 2EkmCEkmh D Ekm2h解析 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkmhW0，假設(shè)入射光頻率變?yōu)?，那么 Ekmh·2W0 2h(hEkm) hEkm，應(yīng)選 C。答案C5. (多項(xiàng)選擇 )如圖 2 所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計(jì)中沒(méi)有電流通過(guò)，其原因可能是()圖 2A 入射光太

24、弱B 入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)C光照時(shí)間短D電源正、負(fù)極接反專業(yè)資料整理WORD格式9專業(yè)資料整理WORD格式解析入射光波長(zhǎng)太長(zhǎng)，入射光的頻率低于截止頻率時(shí)，不能發(fā)生光電效應(yīng)，應(yīng)選項(xiàng)B 正確；電路中電源反接，對(duì)光電管加了反向電壓，假設(shè)該電壓超過(guò)了遏止電壓，也沒(méi)有光電流產(chǎn)生，應(yīng)選項(xiàng)D 正確。答案BD6( 多項(xiàng)選擇 )如圖 3 所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線( 直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5) 。由圖可知 ()圖 3A 該金屬的截止頻率為4.27× 1014HzB 該金屬的截止頻率為5.5×1014HzC該圖線的斜率表示普朗克常

25、量D該金屬的逸出功為0.5 eV解析由光電效應(yīng)方程EkhW0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項(xiàng)A 正確、 B 錯(cuò)誤；圖線的斜率表示普朗克常量h， C 正確；該金屬的逸出功W0 h06.63× 1034×4.27×1014J1.77 eV 或 W0 hEk6.63×1034× 5.5×1014J0.5 eV1.78 eV，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案 AC專業(yè)資料整理WORD格式7 (多項(xiàng)選擇 )下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波的波長(zhǎng)和頻率為1 MHz 的無(wú)線電波的波長(zhǎng)，專業(yè)資料整理WORD格式由表中數(shù)據(jù)可知 ()質(zhì)量 /k

26、g彈子球2× 102電子 (100 eV)9.0× 1031無(wú)線電波 (1 MHz)A 要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能B 無(wú)線電波通常情況下表現(xiàn)出波動(dòng)性C電子照射到金屬晶體 (大小約為 1010m) 上能觀察到波動(dòng)性D只有可見(jiàn)光才有波動(dòng)性 1速度 /(m ·s ) 21.0× 105.0 ×1063.0 ×108波長(zhǎng) /m3.3×10301.4×10103.3×102專業(yè)資料整理WORD格式解析彈子球的波長(zhǎng)相對(duì)太小，所以檢測(cè)其波動(dòng)性幾乎不可能，A 正確；無(wú)線電波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以通常表現(xiàn)為波動(dòng)性， B 正確；

27、電子波長(zhǎng)與金屬晶體尺度差不多，所以能利用金屬晶體觀察電子的波動(dòng)性，C 正確；由物質(zhì)波理論知， D 錯(cuò)誤。答案ABC，該金屬的逸出功為 _。假設(shè)用波長(zhǎng)為 (< 8在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為00)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，那么其遏止電壓為_(kāi)。電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、 c和 h。解析由波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系知，該金屬的極限頻率為0c，故該金屬的逸出功為h0hc。設(shè)遏止00專業(yè)資料整理WORD格式10專業(yè)資料整理WORD格式hchchc 0 電壓為 U c，那么 eUc0，解得 Uce·0。hchchc 00答案0e·0(寫(xiě)為e·0

28、也可)9如圖 4 所示電路可研究光電效應(yīng)的規(guī)律。圖中標(biāo)有A 和 K 的為光電管，其中 K 為陰極， A 為陽(yáng)極。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5 eV 的光照射陰極 K ，電流計(jì)中有示數(shù)， 假設(shè)將滑動(dòng)變阻器的滑片P 緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0 V ；現(xiàn)保持滑片 P 位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)，假設(shè)增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_(填“為零或“不為零 )。圖 4解析根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkhW，EkUe6 eV，解得逸出功W10.5

29、eV6 eV4.5 eV，假設(shè)增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)仍為零。答案4.5 eV為零能力提高練 1010 (多項(xiàng)選擇 )利用金屬晶格 (大小約10m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過(guò)電場(chǎng)加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為 U ，普朗克常量為h，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A 該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電子具有波動(dòng)性hB 實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為2meUC加速電壓U 越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D假設(shè)用一樣動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析 能得到電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，A 正確；由德布羅意波

30、的波長(zhǎng)公式 h及動(dòng)量pp2mEk 2meU，可得hh，B 正確；由可知，加速電壓越大，電子的波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)2meU2meU象就越不明顯，C 錯(cuò)誤；用一樣動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長(zhǎng)變小，衍射現(xiàn)象與電子相比不明顯，故D 錯(cuò)誤。答案AB11小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖5 甲所示。普朗克常量h 6.63×1034J·s。專業(yè)資料整理WORD格式11專業(yè)資料整理WORD格式h2.0ke5.0×1014V/Hz ，圖 5(1)圖甲中電極 A 為光電管的 _(填“陰極或“陽(yáng)極)；(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的遏止電壓U c與入射光頻率 之間的關(guān)系如

31、圖乙所示， 那么銣的截止頻率 _Hz，c逸出功 W0 _J；(3)如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率 7.00×1014Hz，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek _J。解析 (1)由光電管的構(gòu)造知，A 為陽(yáng)極。(2)U c 圖象中橫軸的截距表示截止頻率c，逸出功W0 hc。(3)由愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek hW0，可求結(jié)果。答案(1)陽(yáng)極 (2)(5.12 5.18)×1014 (3.39 3.43)× 1019(3)(1.21 1.25)×101912.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率，得到 Uc-圖象如圖 6所示，根據(jù)圖象

32、求出該金屬的截止頻率 _Hz，普朗克常量 h _J·s。( 電子電荷c量 e 1.6×1019C)圖 6解析由題圖線可知c5.0×1014Hz，又eUchW0，hW0所以 Ucee。結(jié)合圖線可得 192.0×1.6× 10h14J·s 6.4×1034J·s。5.0×10答案5.0×10146.4×103413. (1) 研究光電效應(yīng)的電路如圖7 所示。用頻率一樣、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(yáng)極A 吸收，在電路中形成光電流。以下光電流I

33、 與 A、 K 之間的電壓 UAK的關(guān)系圖象中，正確的選項(xiàng)是 ()專業(yè)資料整理WORD格式12專業(yè)資料整理WORD格式圖 7(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬外表逸出，這就是光電子，光電子從金屬外表逸出的過(guò)程中，其動(dòng)量的大小 _(選填“增大、“減小或“不變) ，原因是_。(3)氫原子處在第一、 第二激發(fā)態(tài)的能級(jí)分別為3.4 eV 和 1.51 eV ，金屬鈉的截止頻率為 5.53×1014Hz，普朗克常量 h6.63×1034J·s，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷，氫原子從第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)過(guò)程中發(fā)出的光照射金屬鈉板，能否發(fā)生光電效應(yīng)。解析 (1)設(shè)遏止電壓為 U

34、KA，由光電效應(yīng)規(guī)律知12hW0，因都是頻率一樣的光照射鈉eUKAmv2極板，即、W0均一樣，故強(qiáng)光和弱光的遏止電壓一樣；當(dāng)UAK 0 時(shí)，強(qiáng)光的光電流應(yīng)大于弱光的光電流。所以 C 對(duì)。(2)因?yàn)殡娮訌慕饘偻獗硪莩龅倪^(guò)程中受到金屬外表層中力的阻礙作用，所以其動(dòng)量會(huì)減小。(3)氫原子放出的光子能量E E3 E2，代入數(shù)據(jù)得E 1.89 eV。金屬鈉的逸出功W0 hc，代入數(shù)據(jù)得W0 2.3 eV。因?yàn)?E<W0，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)。答案(1)C(2)減小光電子受到金屬外表層中力的阻礙作用(或需要抑制逸出功)(3)見(jiàn)解析第 3 課時(shí)原子構(gòu)造原子核知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)一、氫原子光譜、氫原子的能級(jí)、

35、能級(jí)公式1原子的核式構(gòu)造(1)電子的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子。專業(yè)資料整理WORD格式13專業(yè)資料整理WORD格式(2) 粒子散射實(shí)驗(yàn)：1909 1911 年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福和他的助手進(jìn)展了用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù) 粒子穿過(guò)金箔后根本上仍沿原來(lái)方向前進(jìn)，但有少數(shù) 粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于 90°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)。(3)原子的核式構(gòu)造模型：在原子中心有一個(gè)很小的核，原子全部的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在核里，帶負(fù)電的電子在核外空間繞核旋轉(zhuǎn)。2光譜(1)光譜用光柵或棱鏡可以把光按波長(zhǎng)展開(kāi)，獲得光的波長(zhǎng)(頻率 ) 和強(qiáng)度分布的記錄，

36、即光譜。(2)光譜分類有些光譜是一條條的亮線，這樣的光譜叫做線狀譜。有的光譜是連在一起的光帶，這樣的光譜叫做連續(xù)譜。(3)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式1R1122 (2n)，( n3,4,5，)，R是里德伯常量，7 1R1.10× 10 m，n 為量子數(shù)。3玻爾理論(1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量。(2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即 hE m En。 (h 是普朗克常量， h6.63

37、×1034J s)·(3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)。原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的。4氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)能級(jí)圖如圖1 所示圖 1(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑1氫原子的能級(jí)公式：Enn2E1 (n1,2,3，)，其中E 1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E1 13.6 eV。氫原子的半徑公式： r n n2r1(n1,2,3，)，其中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r 10.53×10 10 m。知識(shí)點(diǎn)二、原子核的組成、放射性、原子核的衰變、半衰期、放射性同位素1原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和

38、中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)。專業(yè)資料整理WORD格式14專業(yè)資料整理WORD格式2天然放射現(xiàn)象(1)天然放射現(xiàn)象元素自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象，首先由貝克勒爾發(fā)現(xiàn)。天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子核具有復(fù)雜的構(gòu)造。(2)放射性和放射性元素物質(zhì)發(fā)射某種看不見(jiàn)的射線的性質(zhì)叫放射性。具有放射性的元素叫放射性元素。(3)三種射線：放射性元素放射出的射線共有三種，分別是射線、 射線、 射線。(4)放射性同位素的應(yīng)用與防護(hù)放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素兩類，放射性同位素的化學(xué)性質(zhì)一樣。應(yīng)用：消除靜電、工業(yè)探傷、作示蹤原子等。防護(hù)：防止放射性對(duì)人體組織的傷害。3原子核的衰變(1)衰

39、變：原子核放出粒子或 粒子，變成另一種原子核的變化稱為原子核的衰變。(2)分類AA44衰變： ZXZ 2Y2HeAA0衰變： ZXZ 1Y 1 e(3)半衰期：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間。半衰期由原子核內(nèi)部的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)。知識(shí)點(diǎn)三、核力、結(jié)合能、質(zhì)量虧損1核力(1)定義：原子核內(nèi)部，核子間所特有的相互作用力。(2)特點(diǎn)：核力是強(qiáng)相互作用的一種表現(xiàn)；核力是短程力，作用X圍在1.5 ×1015m之內(nèi)；每個(gè)核子只跟它的相鄰核子間才有核力作用。2結(jié)合能核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量，叫做原子核的結(jié)合能，亦稱核能。3比結(jié)合

40、能(1)定義：原子核的結(jié)合能與核子數(shù)之比，稱做比結(jié)合能，也叫平均結(jié)合能。(2)特點(diǎn)：不同原子核的比結(jié)合能不同，原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越結(jié)實(shí)，原子核越穩(wěn)定。4質(zhì)能方程、質(zhì)量虧損愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程E mc2，原子核的質(zhì)量必然比組成它的核子的質(zhì)量和要小m，這就是質(zhì)量虧損。由質(zhì)量虧損可求出釋放的核能Emc2。知識(shí)點(diǎn)四、裂變反響和聚變反響、裂變反響堆核反響方程1重核裂變(1)定義：質(zhì)量數(shù)較大的原子核受到高能粒子的轟擊而分裂成幾個(gè)質(zhì)量數(shù)較小的原子核的過(guò)程。(2)典型的裂變反響方程：235189144192U0n36Kr56Ba30n。專業(yè)資料整理WORD格式15專業(yè)資料整理WORD格式

41、(3)鏈?zhǔn)椒错懀河芍睾肆炎儺a(chǎn)生的中子使裂變反響一代接一代繼續(xù)下去的過(guò)程。(4)臨界體積和臨界質(zhì)量：裂變物質(zhì)能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒错懙淖钚◇w積及其相應(yīng)的質(zhì)量。(5)裂變的應(yīng)用：原子彈、核反響堆。(6)反響堆構(gòu)造：核燃料、減速劑、鎘棒、防護(hù)層。2輕核聚變(1)定義：兩輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反響過(guò)程。輕核聚變反響必須在高溫下進(jìn)展，因此又叫熱核反響。(2)典型的聚變反響方程：23411H1 H 2He 0n17.6 MeV思維深化判斷正誤，正確的畫(huà)“ ，錯(cuò)誤的畫(huà) “× 。(1) 粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子的正電荷和絕大局部質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上。()(2)氫原子由能量為En的定態(tài)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原

42、子輻射的光子能量為hEn。()(3)氡的半衰期為3.8 天，假設(shè)取 4 個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6 天后就剩下一個(gè)原子核了。()(4)核反響遵循質(zhì)量數(shù)守恒而不是質(zhì)量守恒，同時(shí)遵循電荷數(shù)守恒。()(5)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程反映了物體的質(zhì)量就是能量，它們之間可以相互轉(zhuǎn)化。()答案(1)(2) ×(3)×(4)(5)×題組自測(cè)題組一原子的核式構(gòu)造模型1 (多項(xiàng)選擇 )關(guān)于原子構(gòu)造，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A 玻爾原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律B 盧瑟福核式構(gòu)造模型可以很好地解釋原子的穩(wěn)定性C盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子內(nèi)部存在帶負(fù)電的電子D盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)否認(rèn)了湯姆

43、孫關(guān)于原子構(gòu)造的“西瓜模型解析玻爾提出的原子模型能很好地解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律；盧瑟福核式構(gòu)造模型不能解釋原子的穩(wěn)定性；盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子具有核式構(gòu)造，否認(rèn)了湯姆孫關(guān)于原子構(gòu)造的“西瓜模型 ，故A、 D 正確， B、 C 錯(cuò)誤。答案AD2在盧瑟福 粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，以下各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的選項(xiàng)是()解析金箔中的原子核與粒子都帶正電， 粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用，A、D 錯(cuò)誤；由原子核對(duì)粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，知曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向受力一方，選項(xiàng)B 錯(cuò)、C 對(duì)。專業(yè)資料整理WORD格式1

44、6專業(yè)資料整理WORD格式答案C題組二氫原子能級(jí)及能級(jí)躍遷3.圖2所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E 1為基態(tài)，假設(shè)氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()圖 2A 原子 A 可能輻射出3 種頻率的光子B 原子 B 可能輻射出3 種頻率的光子C原子 A 能夠吸收原子 B 發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4D原子 B 能夠吸收原子 A 發(fā)出的光子并躍遷到能級(jí)E4解析原子 A 從激發(fā)態(tài) E2躍遷到E1，只輻射一種頻率的光子，A 錯(cuò)。原子 B 從激發(fā)態(tài) E3躍遷到基態(tài) E1可能輻射三種頻率的光子， B 對(duì)。由原子能級(jí)躍遷理論可知，原子A 可能吸收原子 B 由 E3躍遷到 E2時(shí)放出的光子并躍遷到E3，但不能躍遷到E4，C 錯(cuò)。A 原子發(fā)出的光子能量EE2 E1大于 E4E3，故原子 B不可能躍遷到能級(jí)E4，D 錯(cuò)。答案 B4.根據(jù)玻爾原子構(gòu)造理論，氦離子 (He3 所示。電子處在n3 軌道上比處在 n5 軌道上離)的能級(jí)圖如圖氦核的距離 _( 選填“近或“遠(yuǎn)) 。當(dāng)大量 He處在 n 4 的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有_條。圖 3解析根據(jù)玻爾原子理論，量子數(shù)n 越小