統(tǒng)考版2024高考物理二輪專題復(fù)習(xí)第一編專題復(fù)習(xí)攻略專題六近代物理初步第12講波粒二象性原子結(jié)構(gòu)和原子核考點(diǎn)一光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用教師用書

第12講波粒二象性原子結(jié)構(gòu)和原子核命題熱點(diǎn)(1)光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用；(2)玻爾理論和能級(jí)躍遷；(3)衰變、核反應(yīng)與核能的計(jì)算；(4)與近代物理相關(guān)的生活、科技問(wèn)題．常考題型選擇題高頻考點(diǎn)·實(shí)力突破考點(diǎn)一光電效應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用1．光電效應(yīng)兩條對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大；(2)光照強(qiáng)度大(同種頻率的光)→光子數(shù)目多→放射光電子多→光電流大．2．定量分析時(shí)應(yīng)抓住三個(gè)關(guān)系式愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0最大初動(dòng)能與遏止電壓的關(guān)系Ek＝eUc逸出功與截止頻率的關(guān)系W0＝hνc例1[2024·河北卷]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ν的試驗(yàn)曲線，該試驗(yàn)干脆證明白愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)試驗(yàn)測(cè)定了普朗克常量h.由圖象可知()A．鈉的逸出功為hνcB．鈉的截止頻率為8.5×1014HzC．圖中直線的斜率為普朗克常量hD．遏止電壓Uc與入射光頻率ν成正比預(yù)料1[2024·全國(guó)沖刺卷]膠片電影利用光電管把“聲音的照片”還原成聲音，原理如圖所示，在電影放映機(jī)中用頻率為ν、強(qiáng)度不變的一極窄光束照耀聲音軌道，由于影片上各處的聲音軌道寬窄不同，在影片移動(dòng)的過(guò)程中，通過(guò)聲音軌道后的光強(qiáng)隨之變更，射向光電管后，在電路中產(chǎn)生變更的電流，經(jīng)放大電路放大后，通過(guò)喇叭就可以把聲音放出來(lái)．則()A．只減小光的頻率，確定可以還原出聲音B．只增大光的強(qiáng)度，確定可以還原出聲音C．a(chǎn)端為電源正極D．a(chǎn)端為電源負(fù)極預(yù)料2[2024·浙江省浙南名校聯(lián)盟聯(lián)考]在真空中豎直放置的金屬板M，受到紫外線照耀時(shí)會(huì)向各個(gè)方向放射出速度大小不同的電子，在M右側(cè)相距d處正對(duì)放置一個(gè)金屬網(wǎng)罩N，若在金屬板與網(wǎng)罩間加上漸漸增大的電壓，當(dāng)電壓增大到U時(shí)，發(fā)覺網(wǎng)罩上起先接收不到來(lái)自金屬板的電子．已知電子電量為e，質(zhì)量為m，則()A．增加紫外線的強(qiáng)度，能使網(wǎng)罩上接收到電子B．適當(dāng)減小MN之間的距離d，能使網(wǎng)罩上接收到電子C．當(dāng)電壓為U時(shí)，全部能運(yùn)動(dòng)至最靠近網(wǎng)罩的電子放射時(shí)的初動(dòng)能都相同D．從M板上放射的電子，速度越大在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)預(yù)料3[2024·湖南押題卷](多選)用如圖所示的裝置探討光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陰極K與滑動(dòng)變阻器的中心抽頭c相連，光電管陽(yáng)極與滑動(dòng)變阻器的滑片P相連，初始時(shí)滑片P與抽頭c正對(duì)，電壓表的示數(shù)為0(電壓表0刻線在表盤中心)．在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，光電流I隨電壓表示數(shù)U變更的圖象如圖所示，已知入射光的光子能量為1.6eV.下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)滑片P與c正對(duì)時(shí)，電路中有光電流B．當(dāng)U＝－0.6V時(shí)，滑片P位于a、c之間C．陰極材料的逸出功為1.0eVD．當(dāng)U＝0.8V時(shí)，到達(dá)陽(yáng)極的光電子的最大動(dòng)能為2.4eV考點(diǎn)一例1解析：依據(jù)遏止電壓與最大初動(dòng)能的關(guān)系有eUc＝Ekmax依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有Ekmax＝hν－W0結(jié)合圖象可知，當(dāng)Uc為0時(shí)，解得W0＝hνc，A正確；鈉的截止頻率為νc，依據(jù)圖象可知，截止頻率小于8.5×1014Hz，B錯(cuò)誤；結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，對(duì)比遏止電壓Uc與入射光頻率ν的試驗(yàn)曲線可知，圖中直線的斜率表示eq\f(h,e)，C錯(cuò)誤；依據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓Uc與入射光頻率ν成線性關(guān)系，不是成正比，D錯(cuò)誤．答案：A預(yù)料1解析：只增大光的頻率，確定有光電子從光電管的陰極到達(dá)陽(yáng)極，從而使電路導(dǎo)通，確定可以還原出聲音，反之則不確定發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象使電路導(dǎo)通，故A、B錯(cuò)誤；光照耀部分為陰極材料，光電子到達(dá)另一側(cè)，在電場(chǎng)力作用下到達(dá)電源正極，故a端為電源正極，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：C預(yù)料2解析：設(shè)光電子的最大初動(dòng)能為Ekm，由動(dòng)能定理得－eU＝0－Ekm，又由光電效應(yīng)方程Ekm＝hv－W0，增加紫外線的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子．適當(dāng)減小MN之間的距離d，MN間U不變，不能使網(wǎng)罩上接收到電子．當(dāng)電壓為U時(shí)，全部能運(yùn)動(dòng)至最靠近網(wǎng)罩的電子放射時(shí)的初動(dòng)能都相同，A、B錯(cuò)誤，C正確；從M板上放射的電子，由于出射的電子與M板可能存在確定角度，速度越大在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不確定越長(zhǎng)，D錯(cuò)誤．答案：C預(yù)料3解析：當(dāng)滑片P與c正對(duì)時(shí)，光電管兩端無(wú)電壓，由題中右圖可以看出光電流不為零，故A正確；由圖可知，當(dāng)U＝－0.6V時(shí)，光電流為0即為遏止電壓，即光電管兩端接反向電壓，則陰極電勢(shì)應(yīng)更高，滑片P位于b、c之間，故B錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程有Ek＝hν－W0，由圖可知，當(dāng)U＝0.6V時(shí)，光電流為0即為遏止電壓，則有－0.6eV＝0－Ek聯(lián)立解得W0