高考物理創(chuàng)新（基礎(chǔ)課能力課實(shí)驗(yàn)課）教科版講義第十二章原子結(jié)構(gòu)和原子核波粒二象性基礎(chǔ)課2

基礎(chǔ)課2波粒二象性知識排查光電效應(yīng)1.光電效應(yīng)現(xiàn)象：在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，稱為光電效應(yīng)，發(fā)射出來的電子稱為光電子。2．光電效應(yīng)的四個(gè)規(guī)律（1）每種金屬都有一個(gè)極限頻率。（2）光子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大。（3）光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的。（4）光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。3．遏止電壓與截止頻率（1）遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓Uc。（2）截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率（又叫極限頻率）。不同的金屬對應(yīng)著不同的極限頻率。愛因斯坦光電效應(yīng)方程1.光子說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，簡稱光子，光子的能量ε＝hν。其中h＝6.63×10－34J·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．最大初動能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時(shí)所具有的動能的最大值。4．愛因斯坦光電效應(yīng)方程（1）表達(dá)式：Ek＝hν－W0。（2）物理意義：金屬表面的電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后光電子的最大初動能Ek＝eq\f(1,2)mev2。光的波粒二象性與物質(zhì)波1.光的波粒二象性（1）光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有波動性。（2）光電效應(yīng)說明光具有粒子性。（3）光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性。2．物質(zhì)波（1）概率波光的干涉現(xiàn)象是大量光子的運(yùn)動遵守波動規(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)波任何一個(gè)運(yùn)動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應(yīng)，其波長λ＝eq\f(h,p)，p為運(yùn)動物體的動量，h為普朗克常量。小題速練1．（多選）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)電器指針張開一個(gè)角度D．鋅板帶負(fù)電解析用紫外線照射鋅板是能夠發(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表面逸出，稱之為光電子，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；鋅板與驗(yàn)電器相連，帶有相同電性的電荷，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)電器指針張角越大，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案BC2．（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法正確的是（）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ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大解析增大入射光強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，則光電流將增大，故選項(xiàng)A正確；光電效應(yīng)是否發(fā)生取決于入射光的頻率，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率小于ν的光照射時(shí)，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)hν－W逸＝eq\f(1,2)mv2可知，增大入射光頻率，光電子的最大初動能也增大，故選項(xiàng)D正確。答案AD3．下列說法正確的是（）A．實(shí)物的運(yùn)動有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性B．康普頓效應(yīng)說明光子既有能量又有動量C．光是高速運(yùn)動的微觀粒子，單個(gè)光子不具有波粒二象性D．宏觀物體的物質(zhì)波波長非常小，極易觀察到它的波動解析由德布羅意理論知，宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難觀察到波動性，但仍具有波粒二象性，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；康普頓效應(yīng)說明光子除了具有能量之外還有動量，選項(xiàng)B正確；波粒二象性是光子的特性，單個(gè)光子也具有波粒二象性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案B光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1．對光電效應(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”不是特指可見光，也包括不可見光。(3)逸出功的大小由金屬本身決定，與入射光無關(guān)。(4)光電子不是光子，而是電子。2．定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式(1)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0。(2)最大初動能與遏止電壓的關(guān)系：Ek＝eUc。(3)逸出功與極限頻率的關(guān)系：W0＝hν0。3．區(qū)分光電效應(yīng)中的四組概念(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)射出來的電子，其本質(zhì)是電子。(2）光電子的動能與光電子的最大初動能。(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極，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。1.(2018·江西省五校模擬)下列有關(guān)光電效應(yīng)的說法正確的是()A.光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光是電磁波B.普朗克為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說C.只要增大入射光的強(qiáng)度，就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)D.入射光的頻率低于金屬的截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)解析光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，但不能證明光是電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；愛因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知，只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率(或截止頻率)時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D2.(2017·北京理綜，18)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。“大連光源”因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)()A.10－21J B.10－18JC.10－15J D.10－12J解析根據(jù)ε＝hν及c＝λν，得ε＝heq\f(c,λ)＝6.6×10－34×eq\f(3×108,100×10－9)J≈2×10－18J，故選項(xiàng)B正確。答案B3.(2017·全國卷Ⅲ，19)(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub，光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量。下列說法正確的是()A.若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB.若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC.若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD.若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程得，Ekm＝hν－W0，由動能定理得，Ekm＝eU，若用a、b單色光照射同種金屬時(shí)，逸出功W0相同。當(dāng)νa＞νb時(shí)，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若Ua＜Ub，則一定有Eka＜Ekb，故選項(xiàng)C正確；因逸出功相同，有W0＝hνa－Eka＝hνb－Ekb，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC4.如圖2甲所示，合上開關(guān)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零。把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動能為()圖2A.1.5eV0.6eV B.1.7eV1.9eVC.1.9eV2.6eV D.3.1eV4.5eV解析光子能量hν＝2.5eV的光照射陰極，電流表讀數(shù)不為零，則能發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6V時(shí)，電流表讀數(shù)為零，則電子不能到達(dá)陽極，由動能定理eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)知，最大初動能Ekm＝eU＝0.6eV，由光電效應(yīng)方程hν＝Ekm＋W0知W0＝1.9eV，對圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，電子到達(dá)陽極的最大動能Ekm′＝Ekm＋eU′＝0.6eV＋2eV＝2.6eV。故選項(xiàng)C正確。答案C光電效應(yīng)的圖像分析1.由Ek－ν圖像可以得到的信息(1)極限頻率：圖線與ν軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)νc。(2)逸出功：圖線與Ek軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的絕對值E＝W0。(3)普朗克常量：圖線的斜率k＝h。2.由I－U圖像可以得到的信息(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點(diǎn)的絕對值。(2)飽和光電流Im：電流的最大值。(3)最大初動能：Ekm＝eUc。3.由Uc－ν圖像可以得到的信息(1)截止頻率νc：圖線與橫軸的交點(diǎn)。(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：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke。(注：此時(shí)兩極之間接反向電壓)1.(多選)某種金屬逸出光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系如圖3所示。已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h。下列說法正確的是()圖3A.入射光的頻率越高，金屬的逸出功越大B.Ek與入射光的頻率成正比C.圖中圖線的斜率為hD.圖線在橫軸上的截距為eq\f(W0,h)解析金屬的逸出功是由金屬自身決定的，與入射光頻率無關(guān)，其大小W0＝hνc，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知光電子的最大初動能Ek與入射光的頻率成線性關(guān)系，不是成正比，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，可知斜率k＝h，故選項(xiàng)C正確；由圖可知，圖線在橫軸上的截距為eq\f(W0,h)，故選項(xiàng)D正確。答案CD2.研究光電效應(yīng)的電路如圖4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)系圖像中正確的是()圖4解析雖然入射光強(qiáng)度不同，但光的頻率相同，所以遏止電壓相同；又因當(dāng)入射光強(qiáng)度大時(shí)，單位時(shí)間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選項(xiàng)C正確。答案C3.(2018·重慶萬州月考)(多選)某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng)，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖像如圖5所示。則由圖像可知()圖5A.該金屬的逸出功等于hν0B.遏止電壓是確定的，與入射光的頻率無關(guān)C.入射光的頻率為2ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0D.入射光的頻率為3ν0時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hν0解析當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0和－eUc＝0－Ekm得，Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，可知當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，遏止電壓與入射光的頻率成線性關(guān)系，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從圖像上可知，逸出功W0＝hν0。根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝h·2ν0－W0＝hν0，故選項(xiàng)C正確；Ekm＝h·3ν0－W0＝2hν0，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AC光的波粒二象性、物質(zhì)波光的波粒二象性的規(guī)律1.從數(shù)量上看：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)為波動性。2.從頻率上看：頻率越低波動性越顯著，越容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象；頻率越高粒子性越顯著，貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)，越不容易看到光的干涉和衍射現(xiàn)象。3.從傳播與作用上看：光在傳播過程中往往表現(xiàn)出波動性；在與物質(zhì)發(fā)生作用時(shí)往往表現(xiàn)為粒子性。4.波動性與粒子性的統(tǒng)一：由光子的能量E＝hν、光子的動量表達(dá)式p＝eq\f(h,λ)也可以看出，光的波動性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和動量的計(jì)算式中都含有表示波的特征的物理量——頻率ν和波長λ。1.(多選)用極微弱的可見光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖6(a)(b)(c)所示的圖像，則()圖6A.圖像(a)表明光具有粒子性B.圖像(c)表明光具有波動性C.用紫外光觀察不到類似的圖像D.實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波解析圖像(a)只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；圖像(c)呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動性；用紫外光也可以觀察到類似的圖像，實(shí)驗(yàn)表明光是一種概率波，選項(xiàng)A、B、D正確。答案ABD2.(多選)實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性。下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動性的是()A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B.β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解析電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故選項(xiàng)A正確；β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明β射線是一種粒子，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故選項(xiàng)C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子束的衍射現(xiàn)象，說明電子束是一種波，故選項(xiàng)D正確。答案ACD3.(多選)1927年戴維遜和湯姆孫分別完成了電子衍射實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理實(shí)驗(yàn)之一。如圖7所示的是該實(shí)驗(yàn)裝置的簡化圖，下列說法正確的是()圖7A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B.該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的C.該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動性D.該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動性答案ABD活頁作業(yè)(時(shí)間：30分鐘)A級：保分練1.(多選)下列對光的波粒二象性的說法正確的是()A.光子不僅具有能量，也具有動量B.光的波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性C.運(yùn)動的實(shí)物粒子也有波動性，波長與粒子動量的關(guān)系為λ＝eq\f(p,h)D.光波和物質(zhì)波，本質(zhì)上都是概率波解析光電效應(yīng)表明光子具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還具有動量，選項(xiàng)A正確；波粒二象性指光有時(shí)表現(xiàn)為波動性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性，選項(xiàng)B正確；物質(zhì)波的波長與粒子動量的關(guān)系應(yīng)為λ＝eq\f(h,p)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；光波中的光子和物質(zhì)波中的實(shí)物粒子在空間出現(xiàn)的概率滿足波動規(guī)律，因此二者均為概率波，選項(xiàng)D正確。答案ABD2.(2017·上海單科)光子的能量與其()A.頻率成正比 B.波長成正比C.速度成正比 D.速度平方成正比解析由E＝hν、c＝λν得E＝hν＝heq\f(c,λ)，可見光子的能量與其頻率成正比、與其波長成反比，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于任意能量的光子在真空中傳播的速度都是相同的，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案A3.頻率為ν的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm。改為頻率為2ν的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大初動能為(h為普朗克常量)()A.Ekm－h(huán)ν B.2Ekm C.Ekm＋hν D.Ekm＋2hν解析根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ekm＝hν－W0，若入射光頻率變?yōu)?ν，則Ekm′＝h·2ν－W0＝2hν－(hν－Ekm)＝hν＋Ekm，故選項(xiàng)C正確。答案C4.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)。對于這兩個(gè)過程，下列四個(gè)物理過程中，一定相同的是()A.遏止電壓 B.飽和光電流C.光電子的最大初動能 D.逸出功解析同一種單色光照射不同的金屬，入射光的頻率和光子能量一定相同，金屬逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，最大初動能不同，則遏止電壓不同；同一種單色光照射，入射光的強(qiáng)度相同，所以飽和光電流相同。故選項(xiàng)B正確。答案B5.已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的()A.波長 B.頻率 C.能量 D.動量解析由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W0＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，又由W0＝hν0，可得光電子的最大初動能eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－h(huán)ν0，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能較小，因此它具有較小的能量、頻率和動量，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤；又由c＝λν可知光電子頻率較小時(shí)，波長較大，選項(xiàng)A正確。答案A6.(2018·渭南質(zhì)檢)(多選)分別用波長為λ和2λ的光照射同一種金屬，產(chǎn)生的速度最快的光電子速度之比為2∶1，普朗克常量和真空中光速分別用h和c表示，那么下列說法正確的有()A.該種金屬的逸出功為eq\f(hc,3λ)B.該種金屬的逸出功為eq\f(hc,λ)C.波長超過2λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.波長超過4λ的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)解析由hν＝W0＋Ek知heq\f(c,λ)＝W0＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，heq\f(c,2λ)＝W0＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，又v1＝2v2，得W0＝eq\f(hc,3λ)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；光的波長小于或等于3λ時(shí)都能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案AD7.用不同頻率的紫外線分別照射鎢和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動能Ek隨入射光頻率ν變化的Ek－ν圖像。已知鎢的逸出功是3.28eV，鋅的逸出功是3.34eV，若將二者的圖線畫在同一個(gè)Ek－ν坐標(biāo)系中，如圖所示，用實(shí)線表示鎢，虛線表示鋅，則正確反映這一過程的是()解析依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，Ek－ν圖線的斜率代表普朗克常量h，因此鎢和鋅的Ek－ν圖線應(yīng)該平行。圖線的橫軸截距代表截止頻率ν0，而ν0＝eq\f(W0,h)，因此鎢的截止頻率小些，綜上所述，選項(xiàng)A圖正確。答案A8.(多選)現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是()A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B.入射光的頻率變高，光電子的最大初動能變大C.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生D.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析在發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，飽和光電流大小由光照強(qiáng)度來決定，與頻率無關(guān)，光照強(qiáng)度越大飽和光電流越大，因此選項(xiàng)A正確；根據(jù)Ekm＝hν－W0可知，對于同一光電管，逸出功W0不變，當(dāng)頻率變高，最大初動能Ekm變大，因此選項(xiàng)B正確；由光電效應(yīng)規(guī)律可知，當(dāng)頻率低于截止頻率時(shí)無論光照強(qiáng)度多大，都不會有光電流產(chǎn)生，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由Ekm＝eUc和Ekm＝hν－W0，得hν－W0＝eUc，遏制電壓只與入射光頻率有關(guān)，與入射光強(qiáng)無關(guān)，因此選項(xiàng)D正確。答案ABD9.如圖1所示為用某金屬研究光電效應(yīng)規(guī)律得到的光電流隨電壓變化關(guān)系的圖像，用單色光1和單色光2分別照射該金屬時(shí)，逸出的光電子的最大初動能分別為Ek1和Ek2，普朗克常量為h，則下列說法正確的是()圖1A.Ek1>Ek2B.單色光1的頻率比單色光2的頻率高C.增大單色光1的強(qiáng)度，其遏止電壓會增大D.單色光1和單色光2的頻率之差為eq\f(Ek1－Ek2,h)解析由于Ek1＝e|Uc1|，Ek2＝e|Uc2|，所以Ek1<Ek2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由Ek＝hν－W0可知，單色光1的頻率比單色光2的頻率低，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；只增大照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能不變，因此遏止電壓不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Ek1＝hν1－W0，Ek2＝hν2－W0，得ν1－ν2＝eq\f(Ek1－Ek2,h)，選項(xiàng)D正確。答案DB級：拔高練10.(2018·山東泰安一模)圖2是光電管的原理圖。已知當(dāng)有波長為λ0的光照到陰極K上時(shí)，電路中有光電流，則()圖2A.若增加電路中電源電壓，電路中光電流一定增大B.若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流產(chǎn)生C.若換用波長為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定沒有光電流D.若換用波長為λ2(λ2<λ0)的光照射陰極K時(shí)，電路中一定有光電流解析若光電流已經(jīng)達(dá)到飽和，增加電路中電源電壓，電路中光電流也不再增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；將電源極性反接，若加在光電管上的電壓小于截止電壓，電路中仍然有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；換用波長為λ1(λ1>λ0)的光照射陰極K時(shí)，即便光子的能量小，但若波長小于極限波長，仍然有光電流產(chǎn)生，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案D11.(2018·湖南長沙市模擬)(多選)金屬鈣的逸出功為4.3×10－19J，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，以下說法正確的是()A.用波長為400nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光子逸出B.用波長為400nm的單色光照射金屬鈣，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C.若某波長的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則增大光的強(qiáng)度將會使光電子的最大初動能增大D.若某波長的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則減小光的強(qiáng)度將會使單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)減少解析波長為400nm的單色光的光子能量為E＝heq\f(c,λ)＝4.95×10－19J，大于鈣的逸出功，可以產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動能決定于入射光的頻率而與其強(qiáng)度無關(guān)，但強(qiáng)度決定了單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)的多少，選項(xiàng)A、D正確。答案AD12.(多選)用如圖3所示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的示數(shù)為0.2mA。移動變阻器的觸點(diǎn)c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0。則()圖3A.光電管陰極的逸出功為1.8eVB.開關(guān)S斷開后，沒有電流流過電流表GC.光電子的最大初動能為0.7eVD.改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小解析該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則知光電子的最大初動能為0