高考物理復(fù)習(xí)講義第100講 電磁波 光電效應(yīng)與波粒二象性（解析版）

第100講電磁波光電效應(yīng)與波粒二象性

I真題示例_______________________________

I.（2021?天津）光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備，利用光源發(fā)出的紫外線，將精細(xì)圖投影在

硅片上，再經(jīng)技術(shù)處理制成芯片。為提高光刻機(jī)清晰投影最小圖像的能力，在透鏡組和

硅片之間充有液體。紫外線進(jìn)入液體后與其在真空中相比（）

A.波長(zhǎng)變短B.光子能量增加

C.頻率降低D.傳播速度增大

【解答】解：BC、紫外線在傳播過(guò)程中無(wú)論進(jìn)入何種介質(zhì)，其頻率V不變；根據(jù)E=hv

可知，光子能量不變，故BC錯(cuò)誤；

AD、設(shè)該液體對(duì)紫外線的折射率為n>l,根據(jù)V=與可知紫外線在液體中的傳播速度減

??；

根據(jù)V=V入可知，V不變、V減小、則波長(zhǎng)入變短，故A正確、D錯(cuò)誤。

故選：Ao

2.（2022?江蘇）光源通過(guò)電子一光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）

A.頻率減小B.波長(zhǎng)減小C.動(dòng)量減小D.速度減小

【解答】解：ABD、根據(jù)光子能量計(jì)算公式E=hV=竽可得：入=器，光在真空中傳播速

度C不變，光子能量增加后頻率增加、波長(zhǎng)減小，故A錯(cuò)誤、B正確；

C、根據(jù)P=:可知，光子能量增加后波長(zhǎng)減小，則光子動(dòng)量增加，故C錯(cuò)誤。

故選：Bo

3.（2022?河北）如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓UC與入射光頻

率V的實(shí)驗(yàn)曲線，該實(shí)驗(yàn)直接證明了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)

實(shí)驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h。由圖像可知（）

A.鈉的逸出功為hvc

B.鈉的截止頻率為8.5X10∣4HZ

C.圖中直線的斜率為普朗克常量

D.遏止電壓Ue與入射光頻率V成正比

【解答】解：A、根據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系得：

eUc=zEkmax

根據(jù)光電效應(yīng)方程有

EkmaX=hV-Wo

結(jié)合圖像可知，當(dāng)UC為0時(shí)，解得：

WO=hVc,故A正確；

B、鈉的截止頻率為vc,根據(jù)圖像可知，截止頻率小于8?5XI0%z,故B錯(cuò)誤：

C、結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得：

πhvW0

Cee

可知，圖中直線的斜率表示?故C錯(cuò)誤；

e

D、根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關(guān)系，不是

成正比，故D錯(cuò)誤；

故選：Ao

—.知識(shí)回顧

1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)（如圖所示）。

B

(a)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)(1>)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)

2.電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電

磁場(chǎng)。

3.電磁波

(D產(chǎn)生：變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波。

(2)電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)。

電磁波的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、傳播方向三者兩兩垂直，如圖所示。

(3)電磁波的波速：真空中電磁波的波速與光速相同，c=3.0Xl()Sm/s。

(4)v—4f對(duì)電磁波同樣適用。

(5)電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象。

(6)赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波，并證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。

(7)電磁波與機(jī)械波的比較

電磁波機(jī)械波

項(xiàng)目

產(chǎn)生由周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生

波的特點(diǎn)橫波縱波或橫波

在空氣中不大(如聲波波速在空

在真空中等于光速c=3X10'm/s；

波速氣中約為340m/s)；在液體和

在介質(zhì)中波速較小

固體中較大

是否需要介質(zhì)不需要介質(zhì)(在真空中仍可傳播)必須有介質(zhì)(真空中不能傳播)

傳播能量電磁能機(jī)械能

4.電磁波的發(fā)射

(1)發(fā)射電磁波的條件

①要有足夠高的振蕩頻率；

②必須是開(kāi)放電路，使振蕩電路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分散到盡可能大的空間。

(2)信號(hào)的調(diào)制：為了利用電磁波傳遞信號(hào)，就要對(duì)電磁波調(diào)制。有調(diào)幅和調(diào)頻兩種調(diào)

制方法。

①調(diào)幅：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。

②調(diào)頻：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。

5.電磁波的傳播

三種傳播方式：天波、地波、直線傳播。

6.電磁波的接收

(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí):接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流

最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫作電諧振。

(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過(guò)程叫作調(diào)諧。

(3)從經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻振蕩電流中還原出原來(lái)的信號(hào)的過(guò)程叫作解調(diào)，它是調(diào)制的逆過(guò)

程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。

7.電磁波譜I

(1)定義

按電磁波的波長(zhǎng)大小或頻率高低的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜。

將電磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短排列順序是無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線和Y

射線。

(2)電磁波譜的特性、應(yīng)用

電磁頻率真空中遞變

特性應(yīng)用

波譜/Hz波長(zhǎng)/m規(guī)律

無(wú)線小于大于波動(dòng)性強(qiáng)，

無(wú)線電技術(shù)

電波3X10"IoT易發(fā)生衍射

101'~IO-3紅外線

紅外線熱效應(yīng)

IO'5~1()V遙感

可見(jiàn)光IO'5IoT引起視覺(jué)照明、攝影

-RM丁

直

10,5~IOT醫(yī)用消毒、衍

線

紫外線熒光效應(yīng)、射

傳

IO17~10^9防偽能

能殺菌力播

減

能

弱

IO16-IoT檢查、醫(yī)用力

X射線穿透能力強(qiáng)增

9

IO'~10~"透視強(qiáng)

大于小于穿透能工業(yè)探傷、

γ射線

IO'910'"力最強(qiáng)醫(yī)用治療

說(shuō)明

(1)波長(zhǎng)不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性。其中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波和紅外線，易發(fā)

生干涉、衍射現(xiàn)象；波長(zhǎng)較短的X射線、Y射線，穿透能力較強(qiáng)。

(2)電磁波譜中,相鄰兩波段的電磁波的波長(zhǎng)并沒(méi)有很明顯的界線，如紫外線和X射線、

X射線和Y射線都有重疊。

(3)不同的電磁波，產(chǎn)生的機(jī)理不同，無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)

生的；紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；X射線是原子的內(nèi)層

電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；Y射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。

(4)電磁波的能量隨頻率的升高而增大。

一.必備知識(shí)

L光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出的現(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)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

(1)存在截止頻率：當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)。不同金屬的截止

頻率不同，即截止頻率與金屬自身的性質(zhì)有關(guān)。

(2)存在飽和電流：在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增大，光電流趨于一個(gè)

飽和值，即在一定的光照條件下，單位時(shí)間陰極K發(fā)射的光電子的數(shù)目是一定的。實(shí)驗(yàn)表

明，光的頻率一定時(shí)，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多。

(3)存在遏止電壓：使光電流減小到。的反向電壓〃稱為遏止電壓。遏止電壓的存在意

味著光電子的初動(dòng)能有最大值，&=∕=e”,稱為光電子的最大初動(dòng)能。實(shí)驗(yàn)表明，遏止

電壓(或光電子的最大初動(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。

(4)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性：當(dāng)入射光的頻率超過(guò)截止頻率嗔?xí)r，無(wú)論入射光怎樣微弱，

光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的。

4.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程

(1)光子說(shuō)

光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為L(zhǎng)的光的能量為力〃，其中A=

6.63X1()7j?s(稱為普朗克常量)。這些能量子后來(lái)稱為光子。

(2)逸出功W0

要使電子脫離某種金屬，需要外界對(duì)它做功，做功的最小值叫作這種金屬的逸出功。

(3)光電子的最大初動(dòng)能

在光電效應(yīng)中，金屬中的電子吸收光子后，除了要克服金屬的逸出功外，有時(shí)還要克服

原子的其他束縛而做功，這時(shí)光電子的初動(dòng)能就比較??；當(dāng)逸出過(guò)程只克服金屬的逸出功而

逸出時(shí)，光電子的初動(dòng)能稱為最大初動(dòng)能。

(4)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程

表達(dá)式：K=AV-Ili.

物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是方L在這些能量中，一部分大

小為的的能量被電子用來(lái)脫離金屬，剩下的是逸出后電子的最大初動(dòng)能氐=/t∕.

(5)對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的解釋

對(duì)應(yīng)規(guī)律對(duì)規(guī)律的解釋

電子從金屬表面逸出，必須克服金屬的逸出功優(yōu)則入射光

子的能量不能小于/%,對(duì)應(yīng)的頻率必須不小于八=彳，即截

存在截止頻率人

止頻率

電子吸收光子能量后，一部分用來(lái)克服金屬的逸出功，剩余

光電子的最大初動(dòng)能隨著入部分表現(xiàn)為光電子的初動(dòng)能，只有直接從金屬表面飛出的光

射光頻率的增大而增大，與電子才具有最大初動(dòng)能。對(duì)于確定的金屬，的是一定的，故

入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)光電子的最大初動(dòng)能只隨入射光頻率的增大而增大，和光強(qiáng)

無(wú)關(guān)

光照射金屬時(shí)，電子一次性吸收光子的全部能量，不需要積

光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性

累能量的時(shí)間

對(duì)于同種頻率的光，光較強(qiáng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面

光較強(qiáng)時(shí)飽和電流較大的光子數(shù)較多，照射金屬時(shí)產(chǎn)生的回光電子較多，因而飽

和電流較大

(6)三個(gè)關(guān)系式

愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：慶=萬(wàn)丫一%。

最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系：&=eh

逸出功與極限頻率的關(guān)系：第=力

(7)兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系

光強(qiáng)大(頻率一定時(shí))一光子數(shù)目多f發(fā)射光電子多一飽和光電流大。

光子頻率高f光子能量大f光電子的最大初動(dòng)能大。

(8)光電效應(yīng)的圖像分析

由圖線可直接(或

圖像名稱圖線形狀

間接)得到的物理量

①極限頻率八：圖線與『軸交點(diǎn)的

4

光電子的最大初動(dòng)能橫坐標(biāo)

區(qū)與入射光的頻率y②逸出功Ili:圖線與笈軸交點(diǎn)的縱坐

O

的關(guān)系圖線標(biāo)的絕對(duì)值，%=|一用=E

-K

③普朗克常量力：圖線的斜率A=/?

①遏止電壓僅：圖線與橫軸的交點(diǎn)的

顏色相同、強(qiáng)度不同—強(qiáng)光(黃)

L-------弱光(黃)橫坐標(biāo)的值

的光，光電流與電壓

②飽和光電流小電流的最大值

JL-----------------------------------------A

的關(guān)系圖線UQU

③最大初動(dòng)能：%=eUc

顏色不同、強(qiáng)度相同'-----黃光①遏止電壓小、Ucl

________藍(lán)光

的光，光電流與電壓上②飽和光電流

的關(guān)系圖線IU③最大初動(dòng)能％=尻=也2

①截止頻率唳：圖線與橫軸的交點(diǎn)的

橫坐標(biāo)的值

②遏止電壓〃：隨入射光頻率的增大

遏止電壓以與入射光

而增大

的頻率V的關(guān)系圖線

③普朗克常量樂(lè)等于圖線的斜率與電

匕V

子電荷量的乘積，即為=松(注：此時(shí)

兩極之間接反向電壓)

5.光的波粒二象性

(1)光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性。

(2)光電效應(yīng)和康普頓效應(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，即光具有波粒二象性。

(4)光子的能量ε=hv,光子的動(dòng)量。=彳。

Λ

6.物質(zhì)波

(1)1924年，法國(guó)物理學(xué)家德布羅意提出：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒

子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系，這種波叫作物質(zhì)波，也叫德布羅意波。所以實(shí)物粒子也具有波

粒二象性。

（2）粒子的能量S和動(dòng)量°跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率L和波長(zhǎng)4之間，遵從的關(guān)系為:

εh

丫=7；4=一。

hP

二.例題精析

題型一：電磁波與光子

例1.隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無(wú)線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相

同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和

更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會(huì)"。與4G相比，5G使用的電磁波

（）

A.頻率更高B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D.波長(zhǎng)更長(zhǎng)

【解答】解：A、5G使用的電磁波頻率比4G高，故A正確；

B、發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還??；因

5G使用的電磁波頻率更高，即波長(zhǎng)更短，故5G越不容易發(fā)生明顯衍射，故B錯(cuò)誤；

C、光在真空中的傳播速度都是相同的；光在介質(zhì)中的傳播速度為V=M5G的頻率比

4Gl?,而頻率越大折射率越大光在介質(zhì)中的傳播速度越小，故C錯(cuò)誤；

D.因5G使用的電磁波頻率更高，根據(jù)V=:可知，波長(zhǎng)更短，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

題型二：電磁波譜

（多選）例2.關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變

B.Y射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高

C.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射

D.在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是丫射線

E.在電磁波譜中，無(wú)線電波一般可用于通信

【解答】解：A、X射線具有較強(qiáng)的穿透能力，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變。

故A正確。

B、Y射線是波長(zhǎng)最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高。故B正確。

C、紫外線比紫光的波長(zhǎng)短，更不容易發(fā)生衍射，故C錯(cuò)誤；

D、電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是無(wú)線電波。故D錯(cuò)誤。

E、在電磁波譜中，無(wú)線電波波長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般可用于通信，故E正確。

故選：ABE。

題型三：電磁波的產(chǎn)生

例3.根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)

B.均勻變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)

C.穩(wěn)定的電場(chǎng)一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)

D.周期性變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)

【解答】解：A、均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，而非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化

的磁場(chǎng)。故A錯(cuò)誤；

B、非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化的磁場(chǎng)，而均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)。故B

錯(cuò)誤；

C、均勻變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，而非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生非均勻變化的磁場(chǎng)。

則穩(wěn)定的電場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；

D、周期性變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生同周期變化的磁場(chǎng),而均勻變化的電場(chǎng)則產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),

故D正確；

故選：D。

題型四：電磁波綜合

（多選）例4.關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無(wú)關(guān)

B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波

C.電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直

D.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失

【解答】解：A、電磁波在真空中的傳播速度均相同，與電磁波的頻率無(wú)關(guān)，故A正確；

B、根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可知，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，相互

激發(fā)，形成電磁波，故B正確：

C、電磁波是橫波，每一處的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度總是相互班宜的，且與波的傳播方向垂

直，故C正確：

D、當(dāng)電磁振蕩停止了，只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會(huì)消失，還要繼

續(xù)傳播，故D錯(cuò)誤。

故選：ABCo

題型五：電磁波在生活中的應(yīng)用

例5.新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長(zhǎng)城。志

愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在

無(wú)人環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較（）

A.紅外線的光子能量比紫外線的小

B.真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的短

C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能

【解答】解：A、根據(jù)電磁波譜，可知紅外線的頻率小于紫外線，根據(jù)光子能量公式E=

hv,可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故A正確；

B、由于紅外線的頻率小于紫外線，結(jié)合公式C=V入，可知真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線

的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；

C、真空中所有電磁波的傳播速度都相等，所以紅外線和紫外線在真空中的傳播速度是一

樣的，都等于光速，故C錯(cuò)誤；

D、紅外線和紫外線都屬于電磁波，是橫波，都具有偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

題型六：電磁波與機(jī)械波的區(qū)別

（多選）例6?（2021?福建）以聲波作為信息載體的水聲通信是水下長(zhǎng)距離通信的主要手段。

2020年11月10日，中國(guó)載人潛水器“奮斗者”號(hào)創(chuàng)造了10909米深潛紀(jì)錄。此次深潛

作業(yè)利用了水聲通信和電磁通信等多種通信方式進(jìn)行指令傳輸或數(shù)據(jù)交換，如圖所示。

下列說(shuō)法正確的是（）

通信IJ.星

衛(wèi)星實(shí)時(shí)五面無(wú)線

通信

通信

探索一號(hào)5=t?t?D探索二號(hào)

水聲巾1水聲

通信日無(wú)線藍(lán)”光H通信

“奮斗者”號(hào)“滄?！碧?hào)

A.“奮斗者”號(hào)與“探索一號(hào)”通信的信息載體屬于橫波

B.“奮斗者”號(hào)與“滄?！碧?hào)通信的信息載體屬于橫波

C.“探索一號(hào)”與通信衛(wèi)星的實(shí)時(shí)通信可以通過(guò)機(jī)械波實(shí)現(xiàn)

D.“探索一號(hào)”與“探索二號(hào)”的通信過(guò)程也是能量傳播的過(guò)程

【解答】解：A.由題知，“奮斗者”號(hào)與“探索一號(hào)”通信是通過(guò)水聲音通信，由下而上,

故信息載體屬于縱波，故A錯(cuò)誤；

B.由題知，“奮斗者”號(hào)與“滄?！碧?hào)通信是通過(guò)無(wú)線藍(lán)綠光通信，由左向右，故信息載

體屬于橫波，故B正確；

C.因?yàn)樘罩袥](méi)有介質(zhì)，故機(jī)械波無(wú)法傳播，所以“探索一號(hào)”與通信衛(wèi)星的實(shí)時(shí)通信只

能通過(guò)電磁通信來(lái)實(shí)現(xiàn)，故C錯(cuò)誤；

D.在傳遞信息的過(guò)程也是傳遞能量的過(guò)程，故“探索一號(hào)”與“探索二號(hào)”的通信過(guò)程也

是能量傳播的過(guò)程，故D正確。

故選：BD0

三.舉一反三，鞏固練習(xí)

1.某金屬在光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率V的關(guān)系如

圖所示，則（）

B.入射光的頻率為3Vc時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為2E

C.頻率大于2Vc的入射光照射該金屬時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

D.若光在真空中的速度為c,則波長(zhǎng)大于上的光照射該金屬時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

【解答】解：A、由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hV-Wo,結(jié)合圖象可知金屬的逸出功Wo

=E,極限頻率為Vc,所以hVc-Wo=O,解得h=*故A錯(cuò)誤；

B、由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hV-Wo,則Ek'=h?3vc-Wo=2E,故B正確；

CD、由題圖可知頻率不低于VC的入射光照射該金屬時(shí)會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，即波長(zhǎng)不大于

上的光照射該金屬時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，故CD錯(cuò)誤。

VC

故選：B?

2.當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動(dòng)

能是1.5eV.為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為（）

A.I.5eVB.3.5eVC.5.0eVD.6.5eV

【解答】解：由從金屬表面逸出的電子具有最大的初動(dòng)能是1.5eV.而入射光的能量為

5.0eV.則該金屬的逸出功為3.5eV.而不論入射光的能量如何變化，逸出功卻不變。所

以恰好發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的能量最低為3.5eV0

故選:Bo

3.研究光電效應(yīng)的電路如圖所示，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(yáng)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（）

窗口

【解答】解：頻率相同的光照射金屬，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能相等，

根據(jù)（m%l2=eUc,知遏止電壓相等，光越強(qiáng)，飽和電流越大。故C正確，A、B、D錯(cuò)

誤。

故選：Co

4.下列說(shuō)法正確的是（）

A.玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，成功地

解釋了各種原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

B.普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一

C.放射性原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出Y射線，Y

射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)

D.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小

【解答】解：A、玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概

念，成功地解釋J'氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；

B、普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，故B正

確；

C、放射性原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出Y射線，丫射

線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；

D、一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，可能是因?yàn)檫@束光的頻率太小，與光的

強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤；

故選：B?

5.（多選）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,下列說(shuō)法正確的是（）

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，Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系

E.對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek與金屬的逸出功成線性關(guān)系

【解答】解：A、B、C、D、根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hγ-Wo,入射光的頻率越

大，光電子的最大初動(dòng)能也越大；Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，不是與頻率成正比，

也不是與波長(zhǎng)成反比；照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；光照射的時(shí)間成無(wú)關(guān)，故AD正確，BC錯(cuò)誤；

E、根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hγ-Wo,對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，Ek

與金屬的逸出功成線性關(guān)系。故E正確。

故選：ADEo

6.為了測(cè)量?jī)?chǔ)液罐中液體的液面高度，有人設(shè)計(jì)了如圖甲所示裝置。將與儲(chǔ)物罐外殼絕緣

的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲(chǔ)液罐中，電容C可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電感L或電源

相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)，由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流而向外輻

射電磁波，再使用乙圖中的調(diào)諧電路來(lái)接收甲振蕩電路中的電磁波，這樣就可通過(guò)測(cè)量

乙中接收頻率而獲知甲中的發(fā)射頻率，進(jìn)而再通過(guò)振蕩電路的振蕩頻率公式f=-?

2τr√Lc

即可獲知電容C的值（L值已知），從而測(cè)量油罐內(nèi)的液面高度。已知平行板電容器正

對(duì)面積、間距一定的條件下，電容C兩極板間充入電介質(zhì)增加（液面上升）時(shí)，電容C

增大。則下列分析判斷正確的是（）

A.該裝置適用于測(cè)量任意種類液體的液面高度

B.當(dāng)儲(chǔ)物罐內(nèi)的液面高度降低時(shí)，所測(cè)到的LC回路中電流的振蕩頻率