2013高考一轮物理波粒二象性

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1、理知识第十三章提能力第2单元明考向课堂考题领悟课下综合提升[思维启动]提示：用紫外光照射锌板时，锌板上有电子逸出，因此锌板带正电，这种现象叫做光电效应。图13－2－2[应用升级]1.在如图13－2－3所示的光电管实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么()图13－2－3A．A光的频率大于B光的频率B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a解析：根据光电效应产生的条件可知，A光的频

2、率高于极限频率，而B光的频率低于极限频率，故A正确；用A光照射光电管时，光电子在光电管中向左移，形成的电流向右，故流过电流表G的电流方向是a流向b，C正确，D错误。答案：AC[思维启动]最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系图线如图13－2－4所示。由此曲线可以确定的物理量：(1)图线与ν轴的交点的横坐标ν0是指图13－2－4____________；(2)图线与Ekm轴交点的纵坐标的大小表示____________；(3)图线的斜率表示____________。提示：金属的极限频率　逸出功　普朗克常量对应规律对规律的产生的解释光电子的最大初动能随

3、着入射光频率的增大而增大，与入射光强度无关电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能，对于确定的金属，W0是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率增大而增大对应规律对规律的产生的解释效应具有瞬时性光照射金属时，电子吸收一个光子的能量后，动能立即增大，不需要能量积累的过程光较强时饱和电流大光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大[应用升级]2．对爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，下面的理解正确的是()A．只要是用同种频率的光照射同

4、一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能EkB．式中的W0表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W0和极限频率ν0之间应满足关系式W0＝hν0D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比解析：爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0中的W0表示从金属表面直接逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值，对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的，其他光电子的初动能都小于这个值。若入射光的频率恰好是极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最大初动能是0，

5、因此有W0＝hν0。由Ek＝hν－W0，可知Ek和ν之间是一次函数关系，但不是成正比关系，本题应选C。答案：C[思维启动]光能发生干涉、衍射现象，说明光具有波动性，光电效应现象又说明光具有粒子性，那么光是粒子还是波？提示：光不是传统意义上的粒子，也不是传统意义上的波，光既具有波动性，又具有粒子性，光具有波粒二象性。解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子。光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒

6、子，没有静止质量；电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子与电子是同样的一种粒子。光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性。光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著；光的波长越短，其光子的能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著。综上所述，本题应选C项。答案：C[知识检索](1)深刻理解极限频率和逸出功的概念，从能量转化角度理解最大初动能。逸出功由金属自身的因素决定。(2)必须掌握光电效应的规律：①产生条件——每种金属都有一个极限频率，

7、入射光的频率必须大于这个极限频率，才能发生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大；③光电效应的产生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s。[典题例析][例1]关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多[审题指导]解答本题时应注意以下三个方面。(1)光电效应的瞬时性(10－9s)及产生条件。(2)逸出功的计算

8、方法及决定因素。(3)光电子数目的决定因素。[解析]由W0＝hν0可知A正确。照射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，即B错。由Ek