精品光电效应 波粒二象性(解析版)-备战2023年高考物理考试易错题精品.pdf

易错点28光电效应波粒二象性例题1.研究光电效应的电路图如图所示，关于光电效应，下列说法正确的是()A．任何一种频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，电流表的示数能一直增大C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数可能变为零D．光电效应反映了光具有波动性【答案】C【解析】能否发生光电效应取决于光的频率，与照射时间长短无关，A错误；增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大，B错误；调换电源正负极，若反向电压达到遏止电压，则电流表示数变为零，C正确；光电效应反映了光具有粒子性，D错误．【误选警示】误选A的原因：对光电效应产生的条件认识不清。对某种金属材料，只有大于该金属材料的极限频率才能发生光电效应。误选B的原因：对饱和光电流认识不清。增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大。误选D的原因：光电效应反应光具有粒子性。例题2.(多选)如图所示，甲、乙、丙、丁是关于光电效应的四个图像，以下说法正确的是()beA．由图甲可求得普朗克常量h＝aB．由图乙可知虚线对应金属的逸出功比实线对应金属的逸出功小C．由图丙可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大D．由图丁可知电压越高，则光电流越大【答案】BC【解析】hh根据光电效应方程，结合动能定理可知eU＝E＝hν－W＝hν－hν，变式可得U＝ν－ck0cceebhbeν，斜率k＝＝，解得普朗克常量为h＝，故A错误；根据爱因斯坦光电效应方程E＝c2ae2ak－可知，纵轴截距的绝对值表示逸出功，则实线对应金属的逸出功比虚线对应金属的hνW0逸出功大，故B正确；入射光频率一定，饱和电流由入射光的强度决定，即光的颜色不变的情况下，入射光越强，光子数越多，饱和电流越大，故C正确；分析题图丁可知，当达到饱和电流以后，增加光电管两端的电压，光电流不变，故D错误．【误选警示】误选A的原因：对光电效应方程和遏止电压和最大初动能的关系认识不清。误选D的原因：对饱和光电流认识不清。增加极板间电压，会出现饱和电流，电流表示数不会一直增大。光电效应规律中的四类图像图像名称图线形状由图线直接(间接)得到的物理量①截止频率：图线与轴交点νcν的横坐标最大初动能与②逸出功：图线与轴交点EkW0Ek入射光频率的的纵坐标的绝对值，即＝－νW0|关系图线E|＝E③普朗克常量h：图线的斜率，即h＝k入射光颜色相①遏止电压：图线与横轴的交Uc同、强度不同点的横坐标时，光电流与电②饱和电流：电流的最大值Im压的关系图线③最大初动能：＝EkeUc①遏止电压U、U入射光颜色不同c1c2②饱和电流时，光电流与电③最大初动能E＝eU，E＝压的关系图线k1c1k2eUc2①截止频率：图线与横轴交点νc的横坐标②遏止电压：随入射光频率的Uc遏止电压U与入c增大而增大射光频率ν的关③普朗克常量h：等于图线的斜系图线率与电子电荷量的乘积，即h＝ke(注：此时两极之间接反向电压)易混点：一、光电效应方程＝－的应用EkhνW01．光电效应方程的理解为光电子的最大初动能，与金属的逸出功和光的频率有关．(1)EkW0ν若＝，则＝，此时的即为金属的截止频率(2)Ek0hνW0ννc.2．光电效应现象的有关计算最大初动能的计算：＝－＝－；(1)EkhνW0hνhνcW(2)截止频率的计算：hν＝W，即ν＝0；c0ch遏止电压的计算：－＝－，(3)eUc0EkEhν－W即U＝k＝0.cee二、光的波粒二象性1．光的波动性实验基础：光的干涉和衍射．2．光的粒子性(1)实验基础：光电效应、康普顿效应．(2)表现：①当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质；②少量或个别光子容易显示出光的粒子性．(3)说明：①粒子的含义是“不连续”“一份一份”的；②光子不同于宏观观念的粒子．1.(多选)一定强度的激光(含有三种频率的复色光)沿半径方向入射到半圆形玻璃砖的圆心O点，如图甲所示．现让经过玻璃砖后的A、B、C三束光分别照射相同的光电管的阴极(如图乙所示)，其中C光照射时恰好有光电流产生，则()A．若用B光照射光电管的阴极，一定有光电子逸出B．若用A光和C光分别照射光电管的阴极，A光照射时逸出的光电子的最大初动能较大C．若入射光的入射角从0大，增C光比B光先消失D．若是激发态的氢原子直接跃迁到基态辐射出B光、C光，则C光对应的能级较低【答案】BC【解析】由题图甲可得，B光和C光为单色光，C光的折射率大，频率高；A光除了B、C光的反射光线外，还含有第三种频率的光，为三种光的复合光．C光照射光电管恰好有光电流产生，用B光照射同一光电管，不能发生光电效应，故A错误；A光为三种频率的复合光，但A光中某频率的光发生了全反射，其临界角最小，折射率最大，频率最高，