2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)84光電效應(yīng) 黑體與黑體輻射 光的波粒二象性（解析版）

專題84光電效應(yīng)黑體與黑體輻射光的波粒二象性

考點(diǎn)一光電效應(yīng)(1-9T)

考點(diǎn)二光電效應(yīng)的圖像問(wèn)題(IOT9T)

考點(diǎn)三黑體與黑體輻射光的波粒二象性(20-25T)

考點(diǎn)一光電效應(yīng)

1.與光電效應(yīng)有關(guān)的五組概念

(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射

時(shí)發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)是電子。光子是因，光電子是果。

(2)光電子的動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能：只有金屬表面的電子直接向外飛出時(shí)，只需克服原子核的引

力做功的情況，才具有最大初動(dòng)能。

(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的

增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓

大小無(wú)關(guān)。

(4)入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量。

(5)光的強(qiáng)度與飽和光電流：頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，但

不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系。

2.對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解

D光電效應(yīng)中的“光”不是特指可見(jiàn)光,也包括不可見(jiàn)光。

2)能否發(fā)生光電效應(yīng),不取決于光的強(qiáng)度和光照時(shí)間而取決于光的頻率。任何一種金屬都有一個(gè)截止頻

率,入射光的頻率低于這個(gè)頻率則不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。

3)光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的。

4)五個(gè)關(guān)系：

最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系:笈七y-牖(光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)).

最大初動(dòng)能與遏止電壓UC的關(guān)系:Ek=eUc,UC可以利用光電管實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得.

逸出功Wo與極限頻率VC的關(guān)系：的七Vc

光子頻率一定時(shí)光照強(qiáng)度與光電流的關(guān)系：光照強(qiáng)度大-＞光子數(shù)目多一發(fā)射光電子多一光電流大.

光子頻率與最大初動(dòng)能的關(guān)系：光子頻率高一光子能量大一產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能大.

(5)逸出功的大小由金屬本身決定,與入射光無(wú)關(guān)。

(6)若入射光子的能量恰等于金屬的逸出功做則光電子的最大初動(dòng)能為零,入射光的頻率就是金屬的

截止頻率。此時(shí)有hv=W,即v?可求出截止頻率。

cacn

1.（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為r的光照射光電管陰極。發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）

A.增大入射光強(qiáng)度，光電流增大B.減小入射光強(qiáng)度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失

C.改用頻率大于/的光照射，逸出功變大D.改用頻率大于/的光照射，光電子的最大初動(dòng)能變大

【答案】AD

【解析】A.增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)量變大，光電流增大，A正確；

B.是否發(fā)生光電效應(yīng)與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；

C.逸出功由金屬?zèng)Q定，與入射光無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=Ziv-W0

入射光頻率變大，光電子的最大初動(dòng)能變大，D正確。

故選ADo

2.（2022?全國(guó)?高三課時(shí)練習(xí)）（多選）對(duì)光電效應(yīng)的理解正確的是（）

A.金屬鈉的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬

B.如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電

效應(yīng)

C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大

D.由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低頻率也不同

【答案】BCD

【解析】按照愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)，光子的能量由光的頻率決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，入射光的頻率越大，發(fā)生光

電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大；但要使電子離開(kāi)金屬，電子必須具有足夠的動(dòng)能，而電子增加

動(dòng)能只能來(lái)源于照射光的光子能量，且一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子，不能同時(shí)吸收多個(gè)光子，所以光子的

能量小于某一數(shù)值時(shí)便不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；不同金屬的逸出功不同，截止頻率不同，則發(fā)生光電效應(yīng)

的入射光的最低頻率不同，綜上所述，則

A.金屬鈉的每個(gè)電子只可以吸收一個(gè)光子，且不需要累積過(guò)程，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時(shí)所需做的最小功，便不能發(fā)生光電

效應(yīng)，選項(xiàng)B正確；

C.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光頻率越大，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大，選項(xiàng)C正確；

D.山于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低頻率也不同，選項(xiàng)D

正確。

故選BCDo

3.（2022?江蘇?模擬預(yù)測(cè)）利用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，滑片P的位置在。點(diǎn)的正上方。已

知入射光的頻率大于陰極K的截止頻率，且光的強(qiáng)度較大，則（）

A.減弱入射光的強(qiáng)度，遏止電壓變小B.P不移動(dòng)時(shí)?，微安表的示數(shù)為零

C.P向a端移動(dòng)，微安表的示數(shù)增大D.P向6端移動(dòng)，光電子到達(dá)陽(yáng)極A的最大動(dòng)能增大

【答案】D

【解析】A.遏止電壓僅與入射光頻率有關(guān)，與強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.P不移動(dòng)時(shí)，由于圖中在光電管中所加電壓為正向電壓，管中電場(chǎng)向左，電子從K向右逸出所受電場(chǎng)力

向右，電子加速?gòu)牧Χ肆鞒鲂纬晒怆娏鳎脖響?yīng)有示數(shù)，故B錯(cuò)誤；

C.P向a端移動(dòng)，則分壓所得正向電壓變小，電子加速?gòu)牧Χ顺鋈サ乃俣茸冃?，則光電流變小，微安表的

示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；

D.P向￡端移動(dòng)，則分壓所得正向電壓變大，由6（/4<=瓦5-￡1<初

光電子到達(dá)陽(yáng)極A的最大動(dòng)能增大，故D正確。

故選Do

4.（2022?福建泉州?高三階段練習(xí)）用圖示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開(kāi)關(guān)S,用藍(lán)光照射光電管時(shí)，

電流表G的示數(shù)不為零。下列說(shuō)法正確的是（）

A.若改用紅光照射，G的示數(shù)一定變?yōu)榱鉈.若改用紫光照射，G的示數(shù)可能變?yōu)榱?/p>

C.將滑片P向a端滑動(dòng)，G的示數(shù)可能不變D.將滑片P向a端滑動(dòng)，G的示數(shù)一定增大

【答案】C

【解析】A.依題意，用藍(lán)光照射，發(fā)生光電效應(yīng)，因?yàn)榧t光的頻率低于藍(lán)光的頻率，

根據(jù)Ek=加-M）可知，若改用紅光照射，不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，C的示數(shù)不一定變?yōu)榱恪９蔄錯(cuò)誤；

B.同理，紫光的頻率高于藍(lán)光的頻率，若改用紫光照射，可以發(fā)生光電效應(yīng)，G的示數(shù)一定不能為零。故

B錯(cuò)誤；

CD.將滑片〃向a端滑動(dòng)，光電管兩端的正向電壓增大，如果此前光電流已達(dá)飽和，則G的示數(shù)不變。故C

正確；D錯(cuò)誤。

故選C。

5.（2022?廣東?模擬預(yù)測(cè)）用如圖的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為2.5eV的光照射到光電

管上時(shí)，電流表G的讀數(shù)為0.2m?,移動(dòng)變阻器的滑片C,當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表

讀數(shù)為0,則（）

A.光電管陰極的逸出功為1.8eV

B.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，沒(méi)有電流流過(guò)電流表G

C.光電子的最大初動(dòng)能為L(zhǎng)8eV

D.改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小

【答案】A

【解析】AC.山題圖可知，光電管兩端所加的電壓為反向電壓，由電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電

流表示數(shù)為0,可知光電子的最大初動(dòng)能為0.7eV,根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=

可得WO=1.8eVA正確，C錯(cuò)誤；

B.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，有光電子逸出，則有電

流流過(guò)電流表，B錯(cuò)誤：

D.改用能量為L(zhǎng)5eV的光子照射，由于光子的能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，無(wú)光電流，D錯(cuò)誤。

故選Ao

6.（2023?湖北?模擬預(yù)測(cè)）利用光電管研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，用波長(zhǎng)為;I的光照射某種

金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ek；若用波長(zhǎng)為;的光照射該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的

最大初動(dòng)能為2.25Ek0則該金屬的極限波長(zhǎng)；I。為（）

?.34B.54C.7λD.9A

【答案】B

【解析】設(shè)金屬的逸出功為周根據(jù)光電效應(yīng)方程O(píng)-W=Ek2y-W=2.25Fk解得IV=S

AΛSA

又因?yàn)閃=F所以/1。=54

故選Bo

7.（2022?寧夏六盤(pán)山高級(jí)中學(xué)三模）用波長(zhǎng)為4的光照射鋅板，電子逸出鋅板表面的最大初動(dòng)能為其。

已知普朗克常量為力，真空中的光速為小則鋅的逸出功肌為（）

A.h-:—EkB.力：+Ek

ΛA

C.h--EkD.4+&

【答案】A

【解析】據(jù)光電效應(yīng)方程可得Ek=Av-W0

又VW

聯(lián)立解得W=Ek

0A

故選Ao

8.（2022?安徽?滁州市第四中學(xué)三模）光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率

的電磁波的照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會(huì)逸出而形成電流。如果用頻率為V的光照射某金屬表面，逸出光

電子的最大初動(dòng)能為公若改用頻率為V'的另一種光照射該金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為3E。己

知普朗克常量為力，則J為（）

2E,

A.3vB.-----VC.一nI),-y+V

h3

【答案】D

【解析】由光電效應(yīng)方程可得加一M）=E,加'-WQ=3E

解得V=—÷V

h

故D正確，ABC錯(cuò)誤。

故選Do

9.（2022?福建福州?三模）某型號(hào)光電管連接在如圖的電路中，用一種單色光照射能夠窗口產(chǎn)生光電效

應(yīng)，如果只增大入射光的強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能（填“增大”“不變”或“減小”），經(jīng)過(guò)測(cè)

量發(fā)現(xiàn)此金屬逸出功為6.5eV,現(xiàn)接通電源，用光子能量為11.5eV的光照射陰極電源K,靈敏電流計(jì)中有

示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的示數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)

【解析】口］光電子的最大初動(dòng)能儀與入射光頻率有關(guān)，與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故光電子最大初動(dòng)能不變;

［2］根據(jù)Ek=加一%

結(jié)合Ek=eUc

代入數(shù)據(jù)解得Uc=5.0V

考點(diǎn)二光電效應(yīng)的圖像問(wèn)題

L解答光電效應(yīng)有關(guān)圖像問(wèn)題的三個(gè)“關(guān)鍵”

1）明確圖像的種類。

2）弄清圖線的縱軸、橫軸截距的物理意義。

3）選準(zhǔn)光電效應(yīng)的有關(guān)方程。

2.和光電效應(yīng)有關(guān)的三類圖像

瓦一y圖線：是光電子最大初動(dòng)能氏隨入射光頻率y的變化圖線.根據(jù)氏=力〃一%,Ja是y的一次函

數(shù)，橫軸上的截距是陰極金屬的極限頻率；縱軸上的截距是陰極金屬的逸出功的負(fù)值；斜率為普朗克常量.

7一〃曲線：是光電流/隨光電管兩極板間電壓〃的變化曲線.圖中r為飽和光電流，〃為遏止電壓.由

氏=e"和瓦=2Ρ一例知，同一色光，遏止電壓相同，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)；頻率越大，遏止電壓越大；

在入射光頻率一定時(shí)，飽和光電流隨入射光強(qiáng)度的增大而增大.

U-r圖線：是遏止電壓〃隨入射光頻率V的變化圖線.由eUdvf,得U.=-V--,斜率k=&

eee

所以普朗克常量力=eA,縱截距為6=一及，即eb=一%,所以逸出功%=一助.

e

10.（2022?山東?威海市教育教學(xué)研究中心二模）某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek

與入射光頻率r的關(guān)系如圖，圖線與橫軸的交點(diǎn)為力,圖線的延長(zhǎng)線與縱軸的交點(diǎn)為-E,下列說(shuō)法正確

的是（）

A.若入射光的頻率為則光電子的最大初動(dòng)能為§

B.普朗克常量為芻

Vo

C.該金屬的逸出功隨入射光的頻率的增大而減小

D.入射光的頻率越大，單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)越多

【答案】B

【解析】A.由題圖可知，只有當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率小時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，A錯(cuò)誤;

B.將光電效應(yīng)方程反=hv-機(jī)與圖像對(duì)應(yīng)，可知公一r圖像的斜率為普朗克常量即有力=與

VO

B正確；

C.金屬的逸出功是由金屬本身決定的，與頻率無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤。

D.入射光的頻率越高，逸出的光電子的最大初動(dòng)能越大；入射光的光強(qiáng)越大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)

就越多，D錯(cuò)誤。

故選B。

11.（2022?安徽馬鞍山?三模）用a、6兩種金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能壓和入射

光頻率P的關(guān)系圖像如圖所示，則（）

A.金屬a的逸出功大于金屬6的逸出功

B.增加光照強(qiáng)度，可使最大初動(dòng)能增大

C.不同金屬的瓦r圖像的斜率相同

D.若藍(lán)光能使金屬a發(fā)生光電效應(yīng)，紫光一定能使金屬6發(fā)生光電效應(yīng)

【答案】C

【解析】A.截止頻率對(duì)應(yīng)的光子能量等于金屬的逸出功，金屬的逸出功為WO=加O

%是截止頻率，所以金屬a的逸出功小于金屬6的逸出功，A錯(cuò)誤；

B.增加光照強(qiáng)度，最大初動(dòng)能不變，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程及動(dòng)能定理可得Ekm=加-W0

Ek-/圖像的斜率表示為普朗克常量，C正確；

D.金屬。的逸出功大于金屬a,若藍(lán)光能使金屬a發(fā)生光電效應(yīng)，紫光不一定能使金屬6發(fā)生光電效應(yīng)，D

錯(cuò)誤。

故選C。

12.（2022?四川綿陽(yáng)?三模）某同學(xué)在研究甲乙兩金屬的光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩金屬逸出光電子的最

大初動(dòng)能區(qū)與入射光頻率r的關(guān)系分別如圖中的①②所示，圖中虛線與兩條實(shí)線平行。下列說(shuō)法正確的是

()

?.甲金屬的截止頻率大于乙金屬的截止頻率B.甲金屬的逸出功大于乙金屬的逸出功

C.用頻率為。的光照射甲金屬不能產(chǎn)生光電效應(yīng)I）.用頻率為吆的光照射乙金屬不能產(chǎn)生光電效應(yīng)

【答案】D

【解析】AB.根據(jù)Ek=加一%

可知橫軸截距表示最大初動(dòng)能為零時(shí)的入射光頻率,此時(shí)的頻率等于金屬的極限頻率，由圖可知乙金屬的

極限頻率大，甲金屬的逸出功小于乙金屬的逸出功,故AB錯(cuò)誤;

C.山AB選項(xiàng)分析可知：用頻率為匕，的光照射甲金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)，用頻率為匕，的光照射乙金屬不能產(chǎn)

生光電效應(yīng)，故D正確，C錯(cuò)誤。

故選Do

13.（2022?甘肅?永昌縣第一高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中得到的光電流/與光電管兩端

電壓〃的關(guān)系圖像如圖所示。關(guān)于a、6、C三束單色光頻率的大小關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）

A?va=vb<vcB.va<vb<vcC.va<vc<vbD.va>vb>vc

【答案】A

【解析】由光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理可得加-WO=Ek=eUc

由圖乙可知，c?光的遏止電壓UC最大，a、6光遏止電壓相等，由于被照射陰極材料相同，所以逸出功WO相

等，帶入上式可得va=vb<Vc故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選Ao

14.（2022?北京?首都師范大學(xué)附屬中學(xué)三模）研究光電效應(yīng)的電路如圖所示，用藍(lán)光、較強(qiáng)的黃光和

較弱的黃光分別照射密封真空管中的金屬極板K,極板發(fā)射出的光電子在電路中形成的光電流/與AK之間

的電壓〃的關(guān)系圖像如圖乙所示。關(guān)于1、2、3三條曲線，下列說(shuō)法正確的是（）

圖甲圖乙

A.2、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線2對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)

B.1、3為用黃光照射時(shí)得到的曲線,曲線1對(duì)應(yīng)的黃光較強(qiáng)

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí),電流表示數(shù)一定為零

D.電壓表示數(shù)越大，則光電流越大，截止頻率越小

【答案】B

【解析】AB.藍(lán)光較黃光頻率高，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=加-%

對(duì)溢出的光電子，再根據(jù)動(dòng)能定理可知Ek=eUc

解得Ue=?_絲

因此藍(lán)光的截止電壓更高，2號(hào)曲線對(duì)應(yīng)藍(lán)光，1、3曲線對(duì)應(yīng)黃光，而曲線1飽和電流較大，因此對(duì)應(yīng)較

強(qiáng)的黃光，曲線2對(duì)應(yīng)較弱的黃光，故A錯(cuò)誤，B正確;

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器在最左端時(shí)，外接電壓為零，此時(shí)光電效應(yīng)產(chǎn)生的光電流不為零，故電流表示數(shù)不為零,

故C錯(cuò)誤;

D.當(dāng)光電流達(dá)到飽和時(shí).，光電流的大小和光的強(qiáng)度有關(guān)，與外接電壓無(wú)關(guān)，外接電壓再增大時(shí)，電流大小

不變，故D錯(cuò)誤。

故選B。

15.（2022?江蘇省昆山中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)描繪的光電流與光電管兩端電壓的關(guān)系圖像，已知圖線甲、乙所對(duì)應(yīng)的光的頻率分別為％、以，逸出的

)

A.v1:V2=4:1

B.甲光與乙光的波長(zhǎng)之比為1：4

C.IUJiU21=2:1

D.用乙光實(shí)驗(yàn)，達(dá)到飽和光電流時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽(yáng)極的光電子數(shù)較多

【答案】D

【解析】AB.由于光電子的最大速度之比為2：1,由Ekm=

可得最大初動(dòng)能之比為4：1,由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=加-%

可知甲、乙兩種光的頻率之比不等于4：1,又由c=4v

可知甲、乙兩種光的波長(zhǎng)之比不等于1：4,故AB錯(cuò)誤；

C.因?yàn)镋km=e4,則遏止電壓之比為?U1?ι?U2?=4:1故C錯(cuò)誤；

D.由以上分析可知乙光的頻率比甲光的頻率小，又由圖像可知乙的飽和光電流比甲的大，則乙光的光照強(qiáng)

度大于甲光的光照強(qiáng)度，所以在單位時(shí)間內(nèi)照射到陰極的光子數(shù)多，從陰極表面逸出的光電子數(shù)較多，故D

正確。

故選D。

16.（2022?貴州貴陽(yáng)?模擬預(yù)測(cè)）（多選）如圖是某金屬光電效應(yīng)的遏止電壓Ue與入射光頻率〃的實(shí)驗(yàn)圖

線。己知電子的電荷量，由此圖像和愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可知（）

A.該金屬的逸出功B.該金屬的逸出功與入射光頻率無(wú)關(guān)

C.圖中直線的斜率為普朗克常量I）.遏止電壓UC與入射光頻率P成正比

【答案】AB

【解析】B.該金屬的逸出功由金屬自身決定，與入射光頻率無(wú)關(guān)，故B正確；

C.由e%=加一％可得Uc=（v—詈

圖中直線的斜率為∕c=-故C錯(cuò)誤；

e

D.由UC=BV-?可知止電壓UC與入射光頻率/成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤;

A.當(dāng)UC=O時(shí)，可得該金屬的逸出功WO=加O=加

此時(shí)讀圖可知V≈4.25XIO14Hz故可求出該金屬的逸出功，故A正確。

故選AB0

17.（2022?江蘇南通?模擬預(yù)測(cè)）利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量遏止電壓〃與入射光頻率V的關(guān)系。若某

次實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的3v圖像。已知普朗克常量）則（）

C.增大入射光的強(qiáng)度，遏止電壓增大D.滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端，電流表示數(shù)為零

【答案】B

【解析】A.測(cè)量遏止電壓〃與入射光頻率V的關(guān)系時(shí)，A、K之間應(yīng)加反向電壓，使光電子受到的電場(chǎng)力指

向陰極，則A應(yīng)與電源負(fù)極相連，所以電源的左端為負(fù)極，故A錯(cuò)誤；

B.由題圖乙可知K極金屬的截止頻率為%,所以逸出功為WO=加1故B正確；

C.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理綜合可得eUc=Ekm=加-WO

由上式可知遏止電壓與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與入射光頻率有關(guān)，只有增大入射光頻率時(shí)遏止電壓才增大，故C

錯(cuò)誤；

1）.滑動(dòng)變阻器滑片移至最左端，反向電壓為零，光電子可以到達(dá)陽(yáng)極形成光電流，電流表示數(shù)不為零，故

D錯(cuò)誤。

故選Bo

18.（2022?山東?泰安市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究室二模）用金屬鋤為陰極的光電管觀測(cè)光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)

裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)測(cè)得的鋤的遏止電壓UC與入射頻率V的關(guān)系圖像如圖乙所示，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)

為5.15X1014Hz。已知普朗克常量〃=6.63x10-34J.S,電子電量e=1.60X10-19配則下列說(shuō)法正確的是

)

A.增大入射光的強(qiáng)度，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能一定增大B.增大入射光的強(qiáng)度，遏止電壓UC一定增大

C.金屬鋤的逸出功為勿=3.41XIO-、D.金屬枷的逸出功為W=I.60X10T9J

【答案】C

【解析】A.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=Λv-W0

可知光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)動(dòng)能定理有-eUc=O-Ekm

可得UC=則=絲％

ee

可知遏止電壓與入射光的強(qiáng)度無(wú)直接關(guān)系，B錯(cuò)誤；

CD.圖線與橫軸的交點(diǎn)表示金屬枷的極限頻率，

1419

則金屬鋤的逸出功為W=Av0=6.63X10-34*5.15XIOJ≈3.41×10^J

C正確，D錯(cuò)誤；

故選C

19.（2022?吉林長(zhǎng)春?一模）（多選）愛(ài)因斯坦提出了光子說(shuō)，很好地解釋了光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的各種現(xiàn)象。

與光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的四幅圖如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）

圖3金屬的遏止電壓以與圖4光電子最大初動(dòng)能線與

入射光頻率的關(guān)系入射光頻率的關(guān)系

A.如圖1裝置,如果先讓鋅板帶負(fù)電，再用紫外線燈照射鋅板，則驗(yàn)電器的張角變大

B.由圖2可知,黃光越強(qiáng)，光電流越大，說(shuō)明光子的能量與光強(qiáng)有關(guān)

C.由圖3可知,也為該金屬的截止頻率

D.由圖4可知,￡等于該金屬的逸出功

【答案】CD

【解析】A.先讓鋅板帶負(fù)電，再用紫外線燈照射鋅板,由于光電效應(yīng)激發(fā)電子，鋅板電量減少，則驗(yàn)電器

的張角會(huì)變小，等鋅板電量為零時(shí)，驗(yàn)電器就無(wú)法張開(kāi),如果紫外線燈繼續(xù)照射鋅板，就會(huì)使鋅板帶正電,

驗(yàn)電器的張角又增大，故A錯(cuò)誤;

B.由圖2可知，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大,只能說(shuō)明光電流強(qiáng)度與光的強(qiáng)度有關(guān)，但由光子的

能量公式可知E=Av

光子的能量只與光的頻率有關(guān)，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)公式可知Ekm=加一Wo=eUc

解得UC="一處

則功=%以為該金屬的截止頻率，故C正確；

I).光電效應(yīng)方程為Ek=加-%

當(dāng)V=O時(shí)，可知Ek=-%

由圖像知縱軸截距為-E,可知％=E即逸出功為反故D正確。

故選CD。

考點(diǎn)三黑體與黑體輻射光的波粒二象性

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.對(duì)黑體的理解

1）黑體是一個(gè)理想化的物理模型.

2）黑體看上去不一定是黑的，有些可看成黑體的物體由于自身有較強(qiáng)的輻射，看起來(lái)還會(huì)很明亮.

4.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

D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）隨著溫度的升高各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，如圖所

示.

二.普朗克的量子化假設(shè)

D能量子

振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值￡的整數(shù)倍，例如可能是￡或2￡、3￡……當(dāng)帶電微

粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位一份一份地輻射或吸收的.這個(gè)不可再分的最小能量

值e叫作能量子.

2）能量子表達(dá)式：ε=hv

-是帶電微粒的振動(dòng)頻率，力是一個(gè)常量，后人稱之為普朗克常量，其值為3=6.62607015X

IoTJ?s.

3）能量的量子化

在微觀世界中能量不能連續(xù)變化，只能取分立值，這種現(xiàn)象叫作能量的量子化.

≡.光的波粒二象性

1）大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動(dòng)性是指大量光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小可以用波動(dòng)規(guī)律來(lái)

描述；光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性,，是指波動(dòng)理論能解釋這種現(xiàn)象.

2）個(gè)別光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性是指當(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,每

一份是一個(gè)光子，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì).光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性是指能用粒子說(shuō)解釋這種

現(xiàn)象.

3）光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣，也具有能量和動(dòng)量.和其他物質(zhì)相互作用時(shí)，粒子性起主導(dǎo)作

用；在光的傳播過(guò)程中，光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大?。ǜ怕剩?，由波動(dòng)性起主導(dǎo)作用，因此稱光波

為概率波.

4）頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，波動(dòng)性特征顯著，而頻率高、波長(zhǎng)短的光，粒子性特征顯著.

5）光的粒子性并未否定波動(dòng)性,光子能量E=hv=性中,V和入就是描述波動(dòng)性特征的物理量，因此

λ

?=hV揭示了光的粒子性和波動(dòng)性之間的密切聯(lián)系.

6）波和粒子在宏觀世界是不能統(tǒng)一的,而在微觀世界卻是統(tǒng)一的.

20.（2022?福建?模擬預(yù)測(cè)）近代物理和相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，極大地改變了人類的生產(chǎn)和生活方式，推動(dòng)

了人類文明的進(jìn)步。關(guān)于近代物理知識(shí)下列說(shuō)法正確的是（）

A.光電效應(yīng)發(fā)生的條件是入射光的波長(zhǎng)大于金屬的極限波長(zhǎng)

B.黑體輻射的電磁波的波長(zhǎng)分布只與黑體的溫度有關(guān)

C.光的干涉、衍射、偏振、康普頓效應(yīng)證明了光具有波動(dòng)性

D.德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了光的量子說(shuō)，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象

【答案】B

【解析】A.光電效應(yīng)的發(fā)生條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，A錯(cuò)誤；

B.黑體輻射的電磁波的波長(zhǎng)分布只與黑體的溫度有關(guān)，溫度越高波長(zhǎng)短的部分占比越大，B正確；

C.光的干涉、衍射、偏振，證明「光具有波動(dòng)性，康普頓效應(yīng)證明了光具有粒子性，C錯(cuò)誤；

D.德國(guó)物理學(xué)家普朗克提出了量子說(shuō)，愛(ài)因斯坦解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，D錯(cuò)誤。

故選Bo

21.（多選）在能量子量子化研究的歷程中，以下說(shuō)法正確的是（）

A.物質(zhì)發(fā)射（或吸收）能量時(shí)，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進(jìn)行的

B.黑體即不反射電磁波，也不向外輻射電磁波

C.能量子假說(shuō)中的能量子的能量￡=加，V為帶電微粒的振動(dòng)頻率，力為普朗克常量

D.一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度無(wú)關(guān)

【答案】AC

【解析】AC.普朗克在研究物體熱輻射的規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，電磁波的發(fā)射和吸收不是連續(xù)的，而是一份一份地

進(jìn)行的，每一份能量叫做一個(gè)能量子，能量子的能量￡=五，V為帶電微粒的振動(dòng)頻率，力為普朗克常量，故

AC正確；

B.黑體不反射電磁波，但會(huì)向外輻射電磁波，即黑體輻射，故B錯(cuò)誤；

I）.一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

22.（2021?江蘇?泰州中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法不正確的是（）

A.光的偏振現(xiàn)象，證明光是橫波B.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有波動(dòng)性

C.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性D.電子衍射現(xiàn)象證實(shí)了電子的波動(dòng)性

【答案】B

【解析】A.光的偏振現(xiàn)象，證明光是橫波，選項(xiàng)A正確，不符合題意；

B.康普頓效應(yīng)說(shuō)明X射線具有粒子性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，符合題意；

C.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性，，選項(xiàng)C正確，不符合題意；

D.電子衍射現(xiàn)象證實(shí)了電子的波動(dòng)性，選項(xiàng)D正確，不符合題意；

故選Bo

23.（2022?湖南省桃源縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

甲光子加電子光