1、考點一光電效應的實驗規律1光電效應在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現象，叫做光電效應，發射出來的電子叫做光電子2實驗規律(1)每種金屬都有一個極限頻率(2)光子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光的頻率增大而增大(3)光照射到金屬表面時，光電子的發射幾乎是瞬時的(4)光電流的強度與入射光的強度成正比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：能使某種金屬發生光電效應的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)不同的金屬對應著不同的極限頻率(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的最小值，叫做該金屬的逸出功1光電效應現象(多選)如圖1所示，

2、用導線把驗電器與鋅板相連接，當用紫外線照射鋅板時，發生的現象是()圖1A有光子從鋅板逸出B有電子從鋅板逸出C驗電器指針張開一個角度D鋅板帶負電答案BC解析用紫外線照射鋅板是能夠發生光電效應的，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A錯誤，B正確；鋅板與驗電器相連，帶有相同電性的電荷，鋅板失去電子應該帶正電，且失去電子越多，帶正電的電荷量越多，驗電器指針張角越大，故C正確，D錯誤2光電效應產生的條件用一束紫外線照射某金屬時不能產生光電效應，可能使該金屬發生光電效應的措施是()A改用頻率更小的紫外線照射B改用X射線照射C改用強度更大的原紫外線照射D延長原紫外線的照射時間答案B

3、解析某種金屬能否發生光電效應取決于入射光的頻率，與入射光的強度和照射時間無關，不能發生光電效應，說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，所以要使金屬發生光電效應，應增大入射光的頻率，X射線的頻率比紫外線頻率高，所以本題答案為B.3光電管(多選)如圖2所示，電路中所有元件完好，但光照射到光電管上，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是()圖2A入射光太弱B入射光波長太長C光照時間短D電源正、負極接反答案BD解析入射光波長太長，入射光的頻率低于截止頻率時，不能發生光電效應，故選項B正確；電路中電源反接，對光電管加了反向電壓，若該電壓超過了遏止電壓，也沒有光電流產生，故選項D正確4光電效應的規律入射光照

4、到某金屬表面發生光電效應，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，則下列說法中正確的是()A從光照射到金屬表面上到金屬發射出光電子之間的時間間隔將明顯增加B逸出的光電子的最大初動能減小C單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目將減少D有可能不發生光電效應答案C解析光電效應瞬時(109 s)發生，與光強無關，A錯誤光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，入射光的頻率越大，最大初動能越大，B錯誤光電子數目多少與入射光的強度有關，光強減弱，單位時間內從金屬表面逸出的光電子數目減少，C正確能否發生光電效應，只取決于入射光的頻率是否大于極限頻率，與光強無關，D錯誤光電效應規律的“四點”理解1放不放光電子，看入射

5、光的最低頻率2放多少光電子，看光的強度3光電子的最大初動能大小，看入射光的頻率4要放光電子，瞬時放考點二光電效應方程和光電效應圖象1光子說愛因斯坦提出：空間傳播的光不是連續的，而是一份一份的，每一份稱為一個光子，光子具有的能量與光的頻率成正比，即：h，其中h6.63×1034 J·s.2光電效應方程(1)表達式：hEkW0或EkhW0.(2)物理意義：金屬中的電子吸收一個光子獲得的能量是h，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現為逸出后電子的最大初動能Ekmv2.3由Ek圖象(如圖3)可以得到的信息圖3(1)極限頻率：圖線與軸交點的橫坐標c.(2)逸出功：圖線

6、與Ek軸交點的縱坐標的絕對值EW0.(3)普朗克常量：圖線的斜率kh.4由IU圖象(如圖4)可以得到的信息圖4(1)遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點的絕對值(2)飽和光電流Im：電流的最大值(3)最大初動能：EkmeUc.5由Uc圖象(如圖5)可以得到的信息圖5(1)截止頻率c：圖線與橫軸的交點(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hke.(注：此時兩極之間接反向電壓)思維深化請判斷下列說法是否正確(1)只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能發生光電效應(×)(2)光電子就是光子(×)(3)極限頻率越大的金屬材料逸出

7、功越大()(4)從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小(×)(5)入射光的頻率越大，逸出功越大(×)5光電效應方程的應用(2013·北京·20)以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子在極短時間內只能吸收到一個光子而從金屬表面逸出強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實光電效應實驗裝置示意圖如圖6.用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發生光電效應換用同樣頻率的強激光照射陰極K，則發生了光電效應；此時，若加上

8、反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負極，在K、A之間就形成了使光電子減速的電場逐漸增大U，光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的(其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電荷量)()圖6AU BUCU2hW DU答案B解析由光電效應方程可知：nhWmv2(n2,3,4)在減速電場中由動能定理得eU0mv2聯立得：U(n2,3,4)，選項B正確6Uc圖象(2015·新課標·35(1)在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關系如圖7所示若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為 ，所

9、用材料的逸出功可表示為 圖7答案ekeb解析光電效應中，入射光子能量為h，克服逸出功W0后多余的能量轉換為電子動能，反向遏止電壓eUchW0，整理得Uc，斜率即k，所以普朗克常量hek，截距為b，即ebW0，所以逸出功W0eb.7Ek圖象愛因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應的規律而獲得1921年諾貝爾物理學獎某種金屬逸出光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關系如圖8所示，其中c為極限頻率從圖中可以確定的是()圖8A逸出功與有關BEk與入射光強度成正比C當<c時，會逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關答案D解析由愛因斯坦光電效應方程EkhW0和W0hc(W0為金屬的逸出功)

10、可得，Ekhhc，可見圖象的斜率表示普朗克常量，D正確；只有c時才會發生光電效應，C錯；金屬的逸出功只和金屬的極限頻率有關，與入射光的頻率無關，A錯；最大初動能取決于入射光的頻率，而與入射光的強度無關，B錯8IU圖象在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖9所示則可判斷出()圖9A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長大于丙光的波長C乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能答案B解析由于是同一光電管，因而不論對哪種光，極限頻率和金屬的逸出功相同，對于甲、乙兩種光，反向遏止

11、電壓相同，因而頻率相同，A錯誤；丙光對應的反向遏止電壓較大，因而丙光的頻率較高，波長較短，對應的光電子的最大初動能較大，故C、D均錯，B正確定量分析光電效應時應抓住的三個關系式1愛因斯坦光電效應方程：EkhW0.2最大初動能與遏止電壓的關系：EkeUc.3逸出功與極限頻率、極限波長c的關系：W0hch.考點三光的波粒二象性、物質波1光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振現象證明光具有波動性(2)光電效應說明光具有粒子性(3)光既具有波動性，又具有粒子性，稱為光的波粒二象性2物質波(1)概率波光的干涉現象是大量光子的運動遵守波動規律的表現，亮條紋是光子到達概率大的地方，暗條紋是光子到達概率小的

12、地方，因此光波又叫概率波(2)物質波任何一個運動著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對應，其波長，p為運動物體的動量，h為普朗克常量9光的波粒二象性的理解用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖10所示是不同數量的光子照射到感光膠片上得到的照片這些照片說明()圖10A光只有粒子性沒有波動性B光只有波動性沒有粒子性C少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性D少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性答案D解析光具有波粒二象性，這些照片說明少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性，故D正確10光的波粒二

13、象性(2015·江蘇單科·12C(1)(多選)波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有 A光電效應現象揭示了光的粒子性B熱中子束射到晶體上產生衍射圖樣說明中子具有波動性C黑體輻射的實驗規律可用光的波動性解釋D動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波長也相等答案AB解析光電效應說明光的粒子性，所以A正確；熱中子束在晶體上產生衍射圖樣，即運動的實物粒子具有波的特性，即說明中子具有波動性，所以B正確；黑體輻射的實驗規律說明電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續的、一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解釋，即C錯誤；根據德布羅意波長公式，p22mEk，又質子的質量大于電子的質

14、量，所以動能相等的質子和電子，質子的德布羅意波波長較短，所以D錯誤11物質波(2013·江蘇·12C(1)如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的 也相等A速度 B動能 C動量 D總能量答案C解析根據德布羅意波長公式，選C.波粒二象性的“三個易錯”1光子表現為波動性，并不否認光子具有粒子性2宏觀物體也具有波動性3微觀粒子的波動性與機械波不同，微觀粒子的波是概率波1(2014·廣東·18)(多選)在光電效應實驗中，用頻率為的光照射光電管陰極，發生了光電效應，下列說法正確的是()A增大入射光的強度，光電流增大B減小入射光的強度，光電效應現象消失C

15、改用頻率小于的光照射，一定不發生光電效應D改用頻率大于的光照射，光電子的最大初動能變大答案AD解析增大入射光強度，單位時間內照射到單位面積的光子數增加，則光電流將增大，故選項A正確；光電效應是否發生取決于入射光的頻率，而與入射光強度無關，故選項B錯誤用頻率為的光照射光電管陰極，發生光電效應，用頻率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發生光電效應，選項C錯誤；根據hW逸mv2可知，增加入射光頻率，光電子的最大初動能也增大，故選項D正確2(多選)對光電效應的解釋正確的是()A金屬鈉的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能逸出金屬B如果入射光子的能量小于金屬表

16、面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發生光電效應C發生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大D由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬發生光電效應入射光的最低頻率也不同答案BD解析按照愛因斯坦的光子說，光的能量是由光的頻率決定的，與光強無關，入射光的頻率越大，發生光電效應時產生的光電子的最大初動能越大但要使電子離開金屬須使電子具有足夠的動能，而電子增加的動能只能來源于照射光的光子能量，但電子只能吸收一個光子，不能吸收多個光子，否則即使光的頻率低，只要照射時間足夠長，也會發生光電效應電子從金屬逸出時只有從金屬表面向外逸出的電子克服原子核的引力所

17、做的功最小3用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果光的頻率不變，而減弱光的強度，則()A逸出的光電子數減少，光電子的最大初動能不變B逸出的光電子數減少，光電子的最大初動能減小C逸出的光電子數不變，光電子的最大初動能減小D光的強度減弱到某一數值，就沒有光電子逸出了答案A解析光的頻率不變，表示光子能量不變，仍會有光電子從該金屬表面逸出，逸出的光電子的最大初動能也不變；而減弱光的強度，逸出的光電子數就會減少，選項A正確4在光電效應實驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為 若用波長為(<0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為 已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為

18、e、c和h.答案·解析由逸出功定義有W0由光電效應方程有W0EkEk又由動能定理有eU0Ek則eU，U()·5(2013·浙江自選·14)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應現象，實驗裝置示意如圖11甲所示已知普朗克常量h6.63×1034 J·s.圖11(1)圖甲中電極A為光電管的 (填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關系如圖乙所示，則銣的截止頻率c Hz，逸出功W0 J；(3)如果實驗中入射光的頻率7.00×1014 Hz，則產生的光電子的最大初動能Ek J.答案(1)陽極(2

19、)5.15×1014(5.125.18)×1014均可3.41×1019(3.393.43)×1019均可(3)1.23×1019(1.211.25)×1019均可練出高分基礎鞏固1根據愛因斯坦光子說，光子能量E等于(h為普朗克常量，c、為真空中的光速和波長)()Ah Bh Ch D.答案A解析根據Eh，得：Eh，故A對2在光電效應實驗中，用單色光照射某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動能取決于入射光的()A頻率 B強度 C照射時間 D光子數目答案A解析由愛因斯坦光電效應方程EkhW0可知，Ek只與頻率有關，故選項B、C、D

20、錯，選項A正確3頻率為的光照射某金屬時，產生光電子的最大初動能為Ekm.改為頻率為2的光照射同一金屬，所產生光電子的最大初動能為(h為普朗克常量)()AEkmh B2EkmCEkmh DEkm2h答案C解析根據愛因斯坦光電效應方程得：EkmhW0，若入射光頻率變為2，則Ekmh·2W02h(hEkm)hEkm，故選C.4如圖1所示，當弧光燈發出的光經一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該實驗()圖1A只能證明光具有波動性B只能證明光具有粒子性C只能證明光能夠發生衍射D證明光具有波粒二象性答案D解析弧光燈發出的光經一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條

21、紋，這是光的衍射，證明了光具有波動性驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發生了光電效應，則證明了光具有粒子性，所以該實驗證明了光具有波粒二象性，D正確5.研究光電效應的電路如圖2所示用頻率相同、強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的關系圖象中，正確的是()圖2答案C解析由于光的頻率相同，所以對應的反向遏止電壓相同，選項A、B錯誤；發生光電效應時，在同樣的加速電壓下，光強度越大，逸出的光電子數目越多，形成的光電流越大，所以C正確，D錯誤6(2014·海南·17(1)(多選)在光電效應實

22、驗中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能產生光電效應對于這兩個過程，下列四個物理量中，一定不同的是()A遏止電壓B飽和光電流C光電子的最大初動能D逸出功答案ACD解析同一束光照射不同的金屬，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金屬，逸出功不同，根據光電效應方程EkhW0知，最大初動能不同，則遏止電壓不同；同一束光照射，光中的光子數目相等，所以飽和光電流是相同的7(多選)圖3為一真空光電管的應用電路，其陰極金屬材料的極限頻率為4.5×1014 Hz，則以下判斷中正確的是()圖3A發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入射光的頻率B發生光電效應時，電路中光電流的飽和值取決于入

23、射光的強度C用0.5 m的光照射光電管時，電路中有光電流產生D光照射時間越長，電路中的電流越大答案BC解析在光電管中若發生了光電效應，單位時間內發射光電子的數目只與入射光的強度有關，光電流的飽和值只與單位時間內發射光電子的數目有關據此可判斷A、D錯誤，B正確波長0.5 m的光子的頻率 Hz6×1014 Hz4.5×1014 Hz，可發生光電效應，所以C正確8(多選)如圖4所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線(直線與橫軸的交點為4.27，與縱軸交點為0.5)由圖可知()圖4A該金屬的截止頻率為4.27×1014 HzB該金屬的截止頻

24、率為5.5×1014 HzC該圖線的斜率表示普朗克常量D該金屬的逸出功為0.5 eV答案AC解析由光電效應方程EkhW0可知，圖中橫軸的截距為該金屬的截止頻率，選項A正確，B錯誤；圖線的斜率表示普朗克常量h，C正確；該金屬的逸出功W0hc6.63×1034×4.27×1014 J1.77 eV或W0hEk6.63×1034×5.5×1014 J0.5 eV1.78 eV，選項D錯誤綜合應用9一個德布羅意波長為1的中子和另一個德布羅意波長為2的氘核同向正碰后結合成一個氚核，該氚核的德布羅意波長為()A. B. C. D.答案A

25、解析中子的動量p1，氘核的動量p2，對撞后形成的氚核的動量p3p2p1，所以氚核的德布羅意波長3，A正確10(多選)分別用波長為和2的光照射同一種金屬，產生的速度最快的光電子速度之比為21，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是()A該種金屬的逸出功為B該種金屬的逸出功為C波長超過2的光都不能使該金屬發生光電效應D波長超過4的光都不能使該金屬發生光電效應答案AD解析由hW0Ek知hW0mv，hW0mv，又v12v2，得W0，A正確，B錯誤光的波長小于或等于3時都能發生光電效應，C錯誤，D正確11(多選)利用金屬晶格(大小約1010 m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子束通過電場加速后，照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣已知電子質量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是()A該實驗說明了電子具有波動性B實驗中電子束的德布羅意波的波長為C加速電壓