2025高考物理步步高同步練習(xí)選修3第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性第1節(jié)　普朗克黑體輻射理論含答案

2025高考物理步步高同步練習(xí)選修3第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性第1節(jié)普朗克黑體輻射理論[學(xué)習(xí)目標(biāo)要求]1.了解黑體和黑體輻射的概念，了解黑體輻射和實(shí)驗(yàn)規(guī)律。2.了解能量子的概念，了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn)。一、黑體與黑體輻射1.黑體：某種物體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對(duì)黑體，簡(jiǎn)稱(chēng)黑體。2.黑體輻射(1)定義：黑體雖然不反射電磁波，卻可以向外輻射電磁波，這樣的輻射叫作黑體輻射。(2)黑體輻射特點(diǎn)：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)。3.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，如圖所示。(1)隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加。(2)隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)?！九幸慌小?1)只有高溫物體才能輻射電磁波。(×)(2)能吸收各種電磁波而不反射電磁波的物體叫黑體。(√)(3)溫度越高，黑體輻射電磁波的強(qiáng)度越大。(√)二、能量子1.定義：組成黑體的振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫作能量子。2.表達(dá)式：ε＝hν。其中ν是帶電微粒的振動(dòng)頻率，即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率。h稱(chēng)為普朗克常量。h＝6.62607015×10－34J·s。3.能量的量子化：微觀粒子的能量是量子化的，或者說(shuō)微觀粒子的能量是分立的。【判一判】(1)微觀粒子的能量只能是能量子的整數(shù)倍。(√)(2)能量子的能量不是任意的，其大小與電磁波的頻率成正比。(√)探究1黑體及黑體輻射的理解1.一般物體與黑體的比較熱輻射特點(diǎn)吸收、反射特點(diǎn)一般物體輻射電磁波的情況與溫度、材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)既吸收又反射，其能力與材料的種類(lèi)及入射波長(zhǎng)等因素有關(guān)黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)完全吸收各種入射電磁波，不反射2.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律(1)溫度一定時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布有一個(gè)極大值。(2)隨著溫度的升高①各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加；②輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。【例1】關(guān)于黑體及黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是()A.黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)及表面狀況有關(guān)C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布與溫度、材料的種類(lèi)及表面狀況都無(wú)關(guān)D．如果在一個(gè)空腔壁上開(kāi)一個(gè)很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個(gè)帶小孔的空腔就近似為一個(gè)黑體答案D解析有些黑體自身輻射電磁波，看起來(lái)還會(huì)很明亮，所以黑體不一定是黑的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及表面狀況無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；電磁波最終不能從空腔射出，因此這個(gè)帶小孔的空腔就近似為一個(gè)黑體，故選項(xiàng)D正確?！踞槍?duì)訓(xùn)練1】(2021·辛集市一中高二月考)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知，下列說(shuō)法正確的是()A.隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都減小B.隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加C.隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)D.隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)答案D解析隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)。綜上分析D正確，A、B、C錯(cuò)誤。探究2能量子的理解和計(jì)算1.物體在發(fā)射或接收能量的時(shí)候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”地過(guò)渡到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個(gè)中間狀態(tài)。2.在宏觀尺度內(nèi)研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)我們可以認(rèn)為：物體的運(yùn)動(dòng)是連續(xù)的，能量變化是連續(xù)的，不必考慮量子化；在研究微觀粒子時(shí)必須考慮能量量子化。3.能量子的能量ε＝hν，其中h是普朗克常量，ν是帶電微粒的振動(dòng)頻率，也即帶電微粒吸收或輻射電磁波的頻率?！纠?】氦—氖激光器發(fā)出波長(zhǎng)為633nm的激光，當(dāng)激光器的輸出功率為1mW時(shí)，每秒發(fā)出的能量子數(shù)為()A.2.2×1015 B.3.2×1015C.2.2×1014 D.3.2×1014答案B解析一個(gè)能量子的能量為ε＝hν＝heq\f(c,λ)激光器功率為1mW時(shí)，每秒發(fā)出的能量子數(shù)為n＝eq\f(Pt,ε)＝eq\f(Ptλ,hc)＝eq\f(1×10－3×1×633×10－9,6.63×10－34×3×108)(個(gè))＝3.2×1015(個(gè))?！踞槍?duì)訓(xùn)練2】對(duì)于帶電微粒的輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射或吸收B.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C.吸收的能量可以是連續(xù)的D.輻射和吸收的能量是量子化的答案C解析帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)是以最小能量值——能量子ε的整數(shù)倍或一份一份地輻射或吸收的，是不連續(xù)的。故選項(xiàng)A、B、D正確，C錯(cuò)誤。1.(黑體和黑體輻射的理解)(2021·遼寧朝陽(yáng)市模擬)“測(cè)溫槍”(學(xué)名“紅外線(xiàn)輻射測(cè)溫儀”)具有響應(yīng)快、非接觸和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。它是根據(jù)黑體輻射規(guī)律設(shè)計(jì)出來(lái)的，能將接收到的人體熱輻射轉(zhuǎn)換成溫度顯示。為了得出黑體輻射公式，下列哪位科學(xué)家首先把能量子引入物理學(xué)()A.普朗克 B.瑞利C.愛(ài)因斯坦 D.波爾答案A解析1900年年底普朗克大膽假設(shè)能量只能是最小能量值的整數(shù)倍，這個(gè)最小能量值叫作能量子，并把能量子引入物理學(xué)。故選項(xiàng)A正確。2．(黑體和黑體輻射的理解)關(guān)于黑體與黑體輻射，下列說(shuō)法正確的是()A．一般物體輻射電磁波的情況與溫度無(wú)關(guān)，只與材料的種類(lèi)及表面情況有關(guān)B．黑體能完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波，同時(shí)也能發(fā)生反射C．帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍D．黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都減小且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)答案C解析一般物體輻射電磁波的情況與溫度有關(guān)，還與材料的種類(lèi)及表面情況有關(guān)，但黑體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)，A錯(cuò)誤；黑體能完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，B錯(cuò)誤；根據(jù)能量子的概念，帶電微粒輻射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，C正確；黑體輻射隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，D錯(cuò)誤。3．(能量子的理解和計(jì)算)關(guān)于普朗克“能量量子化”的假設(shè)，下列說(shuō)法正確的是()A．認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是連續(xù)的B．認(rèn)為能量值是連續(xù)的C．認(rèn)為微觀粒子的能量是量子化的、連續(xù)的D．認(rèn)為微觀粒子的能量是分立的答案D解析普朗克的理論認(rèn)為帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，是一份一份的，微觀粒子的能量是量子化的，是分立的，故選項(xiàng)D正確。4.(能量子的理解和計(jì)算)硅光電池是將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能。若有N個(gè)波長(zhǎng)為λ0的光子打在硅光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量，c為真空中的光速)()A.heq\f(c,λ0) B.Nheq\f(c,λ0)C.Nhλ0 D.2Nhλ0答案B解析一個(gè)光子的能量ε＝hν＝heq\f(c,λ0)，則N個(gè)光子的總能量E＝Nheq\f(c,λ0)，選項(xiàng)B正確。課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練(限時(shí)20分鐘)1.對(duì)黑體的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.黑體不僅能吸收電磁波，也能反射電磁波B.黑體是黑色的且其自身輻射電磁波C.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布除了與溫度有關(guān)，還與材料的種類(lèi)及其表面狀況有關(guān)D.黑體是一種理想化模型，實(shí)際物體沒(méi)有絕對(duì)黑體答案D解析黑體吸收電磁波而不發(fā)生反射，黑體自身向外輻射電磁波，不一定是黑色的，A、B錯(cuò)誤；任何物體都會(huì)反射電磁波，只吸收不反射電磁波的物體實(shí)際是不存在的，黑體是一種理想化的模型，D正確；黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，與材料的種類(lèi)及其表面狀況無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤。2．下列敘述正確的是()A．高溫物體才能輻射電磁波B．一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布與黑體溫度無(wú)關(guān)D．黑體能夠完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波答案D解析根據(jù)熱輻射的定義，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料的種類(lèi)和表面狀況有關(guān)，而黑體輻射只與黑體的溫度有關(guān)，B、C錯(cuò)誤；根據(jù)黑體的定義知D正確。3.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是()答案A解析由黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律知溫度越高，輻射越強(qiáng)，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。4.已知某種單色光的波長(zhǎng)為λ，在真空中光速為c，普朗克常量為h，則電磁波輻射的能量子ε的值為()A.heq\f(c,λ) B.eq\f(h,λ)C.eq\f(c,hλ) D.以上均不正確答案A5.影響黑體輻射強(qiáng)度的因素是()A.只有溫度 B.只有波長(zhǎng)C.與波長(zhǎng)和溫度都有關(guān) D.與波長(zhǎng)和溫度都無(wú)關(guān)答案C解析黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)和溫度都有關(guān)系，故C正確。6.2006年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩名美國(guó)科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微小變化。他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時(shí)代的起點(diǎn)。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.一切物體都在輻射電磁波B.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C.黑體的熱輻射實(shí)質(zhì)上是電磁輻射D.普朗克在研究黑體的熱輻射問(wèn)題中提出了能量子假說(shuō)答案B解析根據(jù)熱輻射的定義，A正確；根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外，還與材料種類(lèi)和表面狀況有關(guān)，而黑體輻射強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布情況只與黑體的溫度有關(guān)，B錯(cuò)誤；普朗克在研究黑體輻射時(shí)最早提出了能量子假說(shuō)，他認(rèn)為能量是一份一份的，每一份是一個(gè)能量子，黑體輻射本質(zhì)上是電磁輻射，故C、D正確。7.經(jīng)測(cè)量，人體表面輻射本領(lǐng)的最大值落在波長(zhǎng)為94μm處，根據(jù)電磁輻射的理論得出，物體最強(qiáng)輻射的波長(zhǎng)與物體的熱力學(xué)溫度的關(guān)系近似為T(mén)λm＝2.90×10－2m·K由此估算人體表面的溫度和輻射的能量子的值各是多少。答案36℃2.12×10－21J解析人體輻射的能量子的值為E＝heq\f(c,λ)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,94×10－6)J＝2.12×10－21J，人體表面溫度為T(mén)＝eq\f(2.90×10－2,94×10－6)K＝309K＝36℃。8.對(duì)應(yīng)于3.4×10－19J的能量子，其電磁輻射的頻率和波長(zhǎng)各是多少？(h＝6.63×10－34J·s)答案5.13×1014Hz5.85×10－7m解析根據(jù)公式ε＝hν和ν＝eq\f(c,λ)得ν＝eq\f(ε,h)＝eq\f(3.4×10－19,6.63×10－34)Hz＝5.13×1014Hzλ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(3×108,5.13×1014)m＝5.85×10－7m。第2節(jié)光電效應(yīng)[學(xué)習(xí)目標(biāo)要求]1.知道光電效應(yīng)現(xiàn)象，了解光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。2.知道光電效應(yīng)與電磁理論的矛盾。3.理解愛(ài)因斯坦光子說(shuō)及對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)瑫?huì)用光電效應(yīng)方程解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。一、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.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。這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為光電效應(yīng)。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)入射光的頻率減小到某一數(shù)值νc時(shí)，光電流消失，這表明已經(jīng)沒(méi)有光電子了。νc稱(chēng)為截止頻率或極限頻率。這就是說(shuō)，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)。實(shí)驗(yàn)表明，不同金屬的截止頻率不同。換句話(huà)說(shuō)，截止頻率與金屬自身的性質(zhì)有關(guān)。(2)存在飽和電流：在光的頻率不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大。這表明對(duì)于一定頻率(顏色)的光，入射光越強(qiáng)，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0的反向電壓Uc稱(chēng)為遏止電壓。遏止電壓的存在意味著光電子具有一定的初速度。同一種金屬對(duì)于一定頻率的光，無(wú)論光的強(qiáng)弱如何，遏止電壓都是一樣的。(4)光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性：當(dāng)頻率超過(guò)截止頻率νc時(shí)，無(wú)論入射光怎樣微弱，照到金屬時(shí)會(huì)立即產(chǎn)生光電流。精確測(cè)量表明產(chǎn)生電流的時(shí)間很快，即光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)發(fā)生的。4.逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值。不同金屬的逸出功不同?！九幸慌小?1)任何頻率的光照射到金屬表面都可以發(fā)生光電效應(yīng)。(×)(2)金屬表面是否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)弱有關(guān)。(×)(3)入射光照射到金屬表面上時(shí)，光電子幾乎是瞬時(shí)發(fā)射的。(√)二、愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)與光電效應(yīng)方程1.光的波動(dòng)說(shuō)的困難：按照光的波動(dòng)說(shuō)，當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，金屬中的電子會(huì)從入射光中吸收能量，只有當(dāng)能量積累到一定量時(shí)，電子才能從金屬表面逃逸出來(lái)，這無(wú)法解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.光子說(shuō)：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為ν的光的能量子為hν，這些能量子被稱(chēng)為光子。3.愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程(1)表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0。(2)物理意義：金屬中的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量一部分用于克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的最大初動(dòng)能Ek?！九幸慌小?1)“光子”就是“光電子”的簡(jiǎn)稱(chēng)。(×)(2)光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比。(×)(3)入射光若能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則入射光的強(qiáng)度越大，照射出的光電子越多。(√)三、康普頓效應(yīng)和光的波粒二象性1.康普頓效應(yīng)(1)光的散射光子在介質(zhì)中與物質(zhì)微粒相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫作光的散射。(2)康普頓效應(yīng)美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線(xiàn)的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線(xiàn)中，除了與入射波長(zhǎng)λ0相同的成分外，還有波長(zhǎng)大于λ0的成分，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為康普頓效應(yīng)。(3)康普頓效應(yīng)的意義康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外，還具有動(dòng)量，深入揭示了光的粒子性的一面。(4)光子的動(dòng)量①表達(dá)式：p＝eq\f(h,λ)。②說(shuō)明：在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射的光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，光子的動(dòng)量變小。因此，有些光子散射后波長(zhǎng)變大。2.光的波粒二象粒(1)光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性。(2)光子的能量ε＝hν，光子的動(dòng)量p＝eq\f(h,λ)。(3)光子既有粒子的特征，又有波的特征；即光具有波粒二象性。探究1光電效應(yīng)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)：光現(xiàn)象eq\o(→,\s\up7(轉(zhuǎn)化為))電現(xiàn)象。2.光電效應(yīng)中的光包括不可見(jiàn)光和可見(jiàn)光。3.光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)還是電子。4.能不能發(fā)生光電效應(yīng)由入射光的頻率決定，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)。5.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，在光的頻率不變的情況下，入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)越多。6.光的強(qiáng)度與飽和電流：飽和電流與光強(qiáng)有關(guān)，與所加的正向電壓大小無(wú)關(guān)。飽和電流與入射光強(qiáng)度成正比的規(guī)律是對(duì)頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)而言的。對(duì)于不同頻率的光，由于每個(gè)光子的能量不同，飽和電流與入射光強(qiáng)度之間不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系?！纠?】(2021·云南曲靖市高二月考)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A.光電效應(yīng)是原子核吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象B.飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，且隨入射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)C.金屬的逸出功與入射光的頻率成正比D.用不可見(jiàn)光照射某金屬，比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大答案B解析光電效應(yīng)是原子吸收光子向外釋放電子的現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；飽和光電流的強(qiáng)度隨入射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，B正確；逸出功與金屬本身的特點(diǎn)有關(guān)，與外界因素?zé)o關(guān)，C錯(cuò)誤；由于不可見(jiàn)光的頻率有的比可見(jiàn)光大，有的比可見(jiàn)光小，由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能無(wú)法比較，D錯(cuò)誤。探究2光電效應(yīng)方程和圖像■情境導(dǎo)入用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表的示數(shù)不為零；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0。(1)光電子的最大初動(dòng)能是多少？遏止電壓為多少？(2)光電管陰極的逸出功又是多少？(3)當(dāng)滑片向a端滑動(dòng)時(shí)，光電流變大還是變??？(4)當(dāng)入射光的頻率增大時(shí)，光電子最大初動(dòng)能如何變化？遏止電壓呢？答案(1)1.7eV1.7V(2)W0＝hν－Ek＝2.75eV－1.7eV＝1.05eV(3)變大(4)變大變大■歸納拓展1.三個(gè)關(guān)系(1)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0。(2)光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓，即光電流剛好為0時(shí)的反向電壓。(3)光電效應(yīng)方程中的W0為逸出功，它與極限頻率νc的關(guān)系是W0＝hνc。

2.四類(lèi)圖像圖像名稱(chēng)圖線(xiàn)形狀讀取信息最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線(xiàn)①截止頻率(極限頻率)：橫軸截距②逸出功：縱軸截距的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線(xiàn)的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線(xiàn)①截止頻率νc：橫軸截距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(xiàn)的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc：橫軸截距②飽和電流Im：電流的最大值③最大初動(dòng)能：Ekm＝eUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和電流③最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2【例2】(2021·黑龍江鐵人中學(xué)高二期末)如圖是某金屬在光的照射下逸出的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，由圖像可知()A.該金屬的逸出功等于E－h(huán)ν0B.該金屬的逸出功等于hν0C.入射光的頻率為2ν0時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為2hν0D.當(dāng)入射光的頻率ν大于ν0時(shí)，若ν增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍答案B解析根據(jù)Ek＝hν－W0得金屬的截止頻率等于ν0，縱軸截距的絕對(duì)值等于金屬的逸出功，逸出功等于E，則E＝W0＝hν0，故B正確，A錯(cuò)誤；根據(jù)Ek′＝2hν0－W0而E＝W0＝hν0，故Ek′＝hν0＝E，故C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率是線(xiàn)性關(guān)系，不是成正比，所以若ν增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能不是增大一倍，故D錯(cuò)誤?！纠?】(2021·廣東深圳市高二月考)如圖所示，甲圖為演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置；乙圖為a、b、c三種光照射下得到的三條電流表與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是()A.a、b、c三種光的頻率各不相同B.b、c兩種光的光強(qiáng)可能相同C.若b光為綠光，a光可能是紫光D.圖甲中的滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，電流表的讀數(shù)可能增大答案D解析由光電效應(yīng)方程及遏止電壓與光的頻率間的關(guān)系可得eUc＝Ek＝hν－W0，b、c兩種光的遏止電壓相同，故頻率相同，a光的遏止電壓較小，頻率較低，A錯(cuò)誤；光的頻率不變時(shí)，最大光電流與光強(qiáng)成正比，對(duì)比乙圖可知，b光較強(qiáng)，B錯(cuò)誤；由以上分析可知，a光頻率較低，若b光為綠光，a光不可能是紫光，C錯(cuò)誤；圖甲中的滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)，增大光電管兩端電壓，且為正向電壓，電流表的讀數(shù)可能增大，但不會(huì)超過(guò)飽和光電流，D正確?！踞槍?duì)訓(xùn)練1】(2021·江蘇星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二期中)圖甲是研究光電效應(yīng)的電路圖，圖乙是用a、b、c光照射光電管得到的I－U圖線(xiàn)，Uc1、Uc2表示遏止電壓，下列說(shuō)法正確的是()A.在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增大，光電流一直會(huì)增大B.a光的頻率大于b光的頻率C.光電子的能量只與入射光的強(qiáng)弱有關(guān)，而與入射光的頻率無(wú)關(guān)D.c光照射光電管發(fā)出光電子最大的初動(dòng)能一定小于b光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能答案D解析隨著所加電壓的增大，電流增大，當(dāng)達(dá)到飽和電流后，再增大電壓電流也不會(huì)增大，A錯(cuò)誤；光電流恰為零，此時(shí)光電管兩端加的電壓為遏止電壓，對(duì)應(yīng)的光的頻率為截止頻率，根據(jù)eUc＝Ek＝hν－W0知，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大。a光、c光的遏止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，而b光的遏止電壓大，則頻率大，B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，光電子的能量，即初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，c光的頻率小于b光的頻率，當(dāng)照射同種材料發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，c光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能一定小于b光照射光電管發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能，D正確。探究3康普頓效應(yīng)和光的波粒二象性1.光的散射：光在介質(zhì)中與物質(zhì)粒子相互作用，因而傳播方向發(fā)生改變，這種現(xiàn)象叫作光的散射。2.康普頓效應(yīng)：美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線(xiàn)的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線(xiàn)中，除了與入射波長(zhǎng)λ0相同的成分外，還有波長(zhǎng)大于λ0的成分，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為康普頓效應(yīng)。3.用光子說(shuō)解釋康普頓效應(yīng)康普頓認(rèn)為X射線(xiàn)的光子不僅具有能量，也像其他粒子那樣具有動(dòng)量，X射線(xiàn)的光子與晶體中的電子碰撞時(shí)要遵守能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律，求解這些方程，可以得出散射光波長(zhǎng)的變化量Δλ，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)符合得很好。如圖為X射線(xiàn)的光子與石墨中電子碰撞前后狀態(tài)的示意圖。4.光子的動(dòng)量狹義相對(duì)論告訴我們，質(zhì)量m和能量E有簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系：E＝mc2,一個(gè)光子的能量是hν，所以它的質(zhì)量是m＝eq\f(hν,c2)，借用質(zhì)子、電子等粒子動(dòng)量的定義：動(dòng)量＝質(zhì)量×速度，可得光子的動(dòng)量。5對(duì)光的波粒二象性的理解實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)表現(xiàn)說(shuō)明光的波動(dòng)性干涉和衍射和衍射(1)光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小可用波動(dòng)規(guī)律來(lái)描述(2)足夠能量的光在傳播時(shí)，表現(xiàn)出波的性質(zhì)(1)光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產(chǎn)生的(2)光的波動(dòng)性不同于宏觀觀念的波光的粒子性光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)(1)當(dāng)光同物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)，這種作用是“一份一份”進(jìn)行的，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì)(2)少量或個(gè)別光子容易顯示出光的粒子性(1)粒子的含義是“不連續(xù)”“一份一份”的(2)光子不同于宏觀觀念的粒子【例4】康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也具有動(dòng)量，如圖給出了光子與靜止電子碰撞后電子的運(yùn)動(dòng)方向，則碰撞后光子可能沿________(填“1”“2”或“3”)方向運(yùn)動(dòng)，并且波長(zhǎng)________(填“不變”“變短”或“變長(zhǎng)”)。答案1變長(zhǎng)解析因?yàn)楣庾优c電子碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，所以碰撞之后光子和電子的總動(dòng)量的方向與光子碰撞前的方向一致，可見(jiàn)碰撞后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通過(guò)碰撞，光子將一部分能量轉(zhuǎn)移給電子，能量減少，由E＝hν知，頻率變小，再根據(jù)c＝λν知，波長(zhǎng)變長(zhǎng)?！踞槍?duì)訓(xùn)練2】關(guān)于光的波粒二象性，下列理解正確的是()A．高頻光是粒子，低頻光是波B．大量的光子往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子往往表現(xiàn)出粒子性C．波粒二象性是光的屬性，有時(shí)只表現(xiàn)為波動(dòng)性，有時(shí)只表現(xiàn)為粒子性D．光在傳播時(shí)是波，而與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)轉(zhuǎn)變成粒子答案B解析波粒二象性是光所具有的性質(zhì)，在不同的情況下有不同的表現(xiàn)：大量的光子往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子往往表現(xiàn)出粒子性；光在傳播過(guò)程中通常表現(xiàn)為波動(dòng)性，在與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)通常表現(xiàn)為粒子性，故選項(xiàng)B正確。1.(光電效應(yīng)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)規(guī)律)在利用光電管裝置研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，使用某一頻率的光照射光電管陰極時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是()A.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性B.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比C.保持入射光的頻率不變，不斷減小入射光的強(qiáng)度，遏止電壓將減小D.保持入射光的頻率不變，增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能一定變大答案A解析光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不是正比關(guān)系，故B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0及Ek＝eUc，可知入射光頻率不變，光電子的最大初動(dòng)能不變，對(duì)應(yīng)的遏止電壓不變，故C錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知，入射光的頻率不變，則對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能保持不變，故D錯(cuò)誤。2.(光電效應(yīng)方程和圖像)(2021·浙江寧波市高二月考)如圖甲所示是探究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，某同學(xué)用了強(qiáng)度不同的黃光和藍(lán)光多次照射光電管測(cè)量產(chǎn)生的光電流與電壓之間的關(guān)系，測(cè)得其中三條關(guān)系曲線(xiàn)分別如圖乙中a、b、c所示，則可判斷出()A.c光強(qiáng)度最強(qiáng)B.b光頻率小于a、c光的頻率C.a、c是黃光，a光更強(qiáng)D.b光的遏止電壓小于a、c光的遏止電壓答案C解析c光的飽和光電流最小，所以c光的強(qiáng)度最弱，a光的光強(qiáng)最強(qiáng)，A錯(cuò)誤；b光的遏止電壓最大，根據(jù)光電效應(yīng)方程可得hν＝W0＋Ek＝W0＋Uce，所以b光的頻率最大，a、c光的頻率相同，則a、c是黃光，b光是藍(lán)光，B、D錯(cuò)誤，C正確。3.(康普頓效應(yīng)和光的波粒二象性)關(guān)于光的波粒二象性，下列說(shuō)法中正確的是()A.光子說(shuō)完全否定了波動(dòng)說(shuō)B.光的波粒二象性是指光和經(jīng)典的波與粒子很相似C.光的波動(dòng)說(shuō)和光子說(shuō)都有其正確性，但又都是不完善的，都有不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象D.光的波粒二象性是指光要么具有波動(dòng)性，要么具有粒子性，而不是同時(shí)具有波動(dòng)性和粒子性答案C解析光子說(shuō)的確立，沒(méi)有完全否定了波動(dòng)說(shuō)，使人們對(duì)光的本性認(rèn)識(shí)更完善，光既具有波動(dòng)性，又同時(shí)具有粒子性，光具有波粒二象性，故A、D錯(cuò)誤；光的波粒二象性，與宏觀概念中的波不同，與微觀概念中的粒子也不相同，故B錯(cuò)誤；波動(dòng)說(shuō)和粒子說(shuō)都有其正確性，但又都是不完善的，都有其不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，故C正確。課時(shí)定時(shí)訓(xùn)練(限時(shí)35分鐘)題組一光電效應(yīng)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)規(guī)律1.(2021·廣東惠州市月考)當(dāng)用一束紫外線(xiàn)照射鋅板時(shí)，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A.從鋅板中打出了光子B.有正離子從鋅板逸出C.有電子從鋅板逸出D.鋅板帶負(fù)電答案C解析發(fā)生光電效應(yīng)是鋅板中的電子吸收光子的能量而從鋅板表面逸出，鋅板由于缺少電子而帶上正電。故選項(xiàng)C正確。2.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()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.從金屬表面逸出來(lái)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)就越少答案A解析根據(jù)逸出功和極限頻率的關(guān)系可知W0＝hν0，極限頻率ν0越大的金屬材料逸出功W0越大，故A正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率和逸出功兩個(gè)因素有關(guān)，光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功不一定越小，也可能是因?yàn)槿肷涔獾念l率高的緣故，金屬的逸出功是金屬的固有屬性，與是否發(fā)生光電效應(yīng)無(wú)關(guān)，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，光子數(shù)越少，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越少，且題目中沒(méi)有強(qiáng)調(diào)是否發(fā)生了光電效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。3.(2021·江西南昌市月考)如圖所示，是利用光電管產(chǎn)生光電流的電路，關(guān)于此電路，下列說(shuō)法正確的是()A.a為電源的負(fù)極，b為電源的正極B.若用藍(lán)光照射陰極K能觀察到光電流，則用黃光也一定能觀察到C.在光電管中電流方向是從K指向AD.若已知光電管中的電流大小，則可求出每秒從光電管陰極至少發(fā)射的光電子個(gè)數(shù)答案D解析電子從K極出來(lái)后向A極運(yùn)動(dòng)，受到向左的電場(chǎng)力，a為電源的正極，b為電源的負(fù)極，所以A錯(cuò)誤；入射光頻率必須大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，因?yàn)樗{(lán)光的頻率大于黃光的頻率，所以藍(lán)光照射能發(fā)生光電效應(yīng)，但是黃光不一定能，所以B錯(cuò)誤；由于光電子從K飛向A，則在光電管中電流方向是從A指向K，所以C錯(cuò)誤；由I＝eq\f(q,t)知，若已知光電管中的電流大小可求出每秒從光電管陰極至少發(fā)射的光電子個(gè)數(shù)，所以D正確。題組二光電效應(yīng)方程和圖像4.用頻率為ν的單色光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)。下面關(guān)于光電效應(yīng)常見(jiàn)的四個(gè)圖像說(shuō)法正確的是()甲乙丙丁A.甲圖表示光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的圖像，斜率為普朗克常量的倒數(shù)eq\f(1,h)B.乙圖表示顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖像，強(qiáng)黃光的飽和光電流大，是因?yàn)檎丈鋾r(shí)間長(zhǎng)C.丙圖表示顏色不同的光，光電流與電壓的關(guān)系圖像，藍(lán)光的頻率小，遏止電壓大，最大初動(dòng)能大D.丁圖表示遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像，普朗克常量h即為圖線(xiàn)的斜率k與電子電荷量e的乘積，即h＝ke答案D解析由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知Ek＝hν－W0，即圖像斜率為普朗克常量h，故A錯(cuò)誤；顏色相同，強(qiáng)度不同的光照射同一金屬，飽和光電流的強(qiáng)弱只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，與照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；藍(lán)光的頻率比黃光大。當(dāng)照射同一金屬時(shí)，逸出功相同，由hν＝W0＋Ek，Ek＝Uce可知，藍(lán)光的遏止電壓大，最大初動(dòng)能大，故C錯(cuò)誤；由hν＝W0＋Ek.Ek＝Uce聯(lián)立可知，遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，即斜率為k＝eq\f(h,e)，所以h＝ke，故D正確。5.(2021·河北邯鄲市一模)研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的電路如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻不計(jì)；用頻率為6.4×1014Hz的光照射光電管陰極K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左側(cè)時(shí)，微安表中的電流不為零；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)使電壓表的示數(shù)為0.5V時(shí)，微安表中的電流恰好為零。已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，電子的電荷量e＝1.6×10－19C，則陰極K的逸出功為()A.2.15eV B.2.65eVC.1.65eV D.0.5eV答案A解析頻率為6.4×1014Hz的光子能量hν＝2.65eV，當(dāng)電壓表的示數(shù)為0.5V時(shí)，微安表中的電流恰好為零，說(shuō)明光電子的最大初動(dòng)能為0.5eV，由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，陰極K的逸出功為2.15eV。故選項(xiàng)A正確。6.光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時(shí)，可能形成光電流。表中給出了6次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對(duì)光強(qiáng)光電流大小/mA逸出光電子的最大初動(dòng)能/eV第一組1234.04.04.0弱中強(qiáng)2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強(qiáng)2740552.92.92.9由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是()A.兩組實(shí)驗(yàn)采用了不同頻率的入射光B.兩組實(shí)驗(yàn)所用的金屬板材質(zhì)不同C.若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大初動(dòng)能為1.9eVD.若入射光子的能量為5.0eV，相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大答案B解析由題表格中數(shù)據(jù)可知，兩組實(shí)驗(yàn)所用的入射光的能量不同，由公式E＝hν可知，兩組實(shí)驗(yàn)中所用的入射光的頻率不同，故A正確；設(shè)金屬的逸出功為W0，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可得，第一組實(shí)驗(yàn)：0.9eV＝4.0eV－W01，第二組實(shí)驗(yàn)：2.9eV＝6.0eV－W02，解得W01＝W02＝3.1eV，即兩種材料的逸出功相同，故材料相同，故B錯(cuò)誤；由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可得Ek＝(5.0－3.1)eV＝1.9eV，故C正確；由題表格中數(shù)據(jù)可知，入射光能量相同時(shí)，相對(duì)光強(qiáng)越強(qiáng)，光電流越大，故D正確。7.(2021·江蘇南通市高二聯(lián)考)如圖所示，用頻率為ν1和ν2的甲、乙兩種光分別照射同一光電管，對(duì)應(yīng)的遏止電壓分別為U1和U2。已知ν1＜ν2，則()A.遏止電壓U1＜U2B.用甲、乙光分別照射時(shí)，金屬的截止頻率不同C.增加乙光的強(qiáng)度，遏止電壓U2變大D.滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端，電流表示數(shù)為零答案A解析根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程和遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系Ek＝hν－W0，－eUc＝0－Ek兩式聯(lián)立解得eUc＝hν－W0所以入射光頻率越大，遏止電壓越大，遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故A正確，C錯(cuò)誤；金屬的截止頻率與入射光無(wú)關(guān)，取決于金屬本身，因甲、乙兩種光分別照射同一光電管，所以金屬的截止頻率相同，故B錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器滑片P移至最左端，所加的反向電壓為零，因能發(fā)生光電效應(yīng)，所以電流表示數(shù)不為零，故D錯(cuò)誤。8.(2021·廣東潮州市一模)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用某種頻率的單色光照射鋅極(K極)，G表是電流表，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.不管入射光頻率多大，只要照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，G表一定會(huì)有示數(shù)B.只有入射光頻率大于某個(gè)值，才能使G表有示數(shù)C.當(dāng)G表有示數(shù)時(shí)，調(diào)換電源的極性，可能使G表無(wú)示數(shù)D.當(dāng)G表有示數(shù)時(shí)，滑片P端從圖所示位置向右移動(dòng)，G表的示數(shù)可能不變答案A解析發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與照射時(shí)間無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)G表有示數(shù)時(shí)，調(diào)換電源的極性，電場(chǎng)力對(duì)光電子做負(fù)功，光電子速度減小，可能到達(dá)不了A極，因此可能使G表無(wú)示數(shù)，C正確；當(dāng)G表有示數(shù)時(shí)，如果已經(jīng)達(dá)到飽和光電流，即使滑片P端從圖所示位置向右移動(dòng)，光電管的正向電壓增大，到達(dá)A極的光電子數(shù)也不會(huì)增加，這時(shí)G表的示數(shù)是不變的，D正確。9.(2021·遼寧沈陽(yáng)市一模)如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，c為滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)。用某種單色光照射光電管，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到中點(diǎn)處，此時(shí)電流表中有電流，則()A.將滑片P向a端移動(dòng)，光電流將一直變大B.將滑片P向a端移動(dòng)，光電子的最大初動(dòng)能一定變大C.將滑片P向b端移動(dòng)，光電流將一直變小D.將滑片P向b端移動(dòng)，光電子的最大初動(dòng)能一定變小答案C解析將滑片P向a端移動(dòng)，光電管所加電壓為正向電壓，光電流增大到飽和光電流后，將不再增大，A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與光電管兩端的電壓無(wú)關(guān)，B、D錯(cuò)誤；將滑片P向b端移動(dòng)，光電管所加的電壓為反向電壓，所以光電流會(huì)一直減小，C正確。10.光電鼠標(biāo)輕便舒適，深受使用者喜愛(ài)，光電鼠標(biāo)中的一個(gè)重要元件是光電管，它的原理是光電效應(yīng)。頻率為ν