专题18近代物理初步（讲）-高考物理二轮复习讲练测（解析版）

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1、2015年高三二轮复习讲练测之讲案【新课标版物理】专题18近代物理初步考向01光电效应波粒二象性1•讲高考(1)考纲要求知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律；会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量；知道光的波粒二象性，知道物质波的概念.(2)命题规律光电效应现彖、实验规律和光电效应方程，光的波粒二象性和徳布罗意波是理解的难点，也是考查的热点，一般以选择题形式出现，光电效应方程可能会以填空题或计算题形式出现。案例1.【2015•上海・10】1.用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间,在胶片上出现的图像如图所示，

2、该实验表明时间较短A.光的本质是波B.光的本质是粒子C.光的能量在胶片上分布不均匀D.光到达胶片上不同位置的概率相同【答案】C【解析】用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误：说明光到达胶片上的不同位羞的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误。【名师点睛】本题考查光的波粒二象性，意在考查考生对教材内容的掌握情况。只要能简要运用教材相关知识点分析一些现彖就行，属于容易题。案例2.[2015-江苏12C(1)]波粒二象性时微观世界的基木特征，以下说法正确的有o

3、A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释A.动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等【答案】AB【解析】光电效应说明光的粒子性，所以A正确；热屮子在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解A=—a释，即c错误；根据的徳布罗意波长公式p=M»,又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布

4、罗意波较短，所以D错误。【方法技巧】本题主要是识记，光电效应黑体辐射以及物质波等，理解光的波粒二象性。案例3.【2014•上海卷】在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（）•••（A）光电效应是瞬时发生的（B）所有金属都存在极限频率（C）光电流随着入射光增强而变大（D）入射光频率越大，光电子最大初动能越大【答案】C【解析】按照光的波动理论，电子通过波动吸收能量，若波的能量不足以使得电子逸出，那么就需要多吸收一些〉需要一个能量累积的过程，而不是瞬时的，选项A对波动理论矛盾。根据波动理论〉能量大小与波动的振幅有关，而与频率无关，

5、即使光的能量不够犬，只要金属表面的电子持续吸收经过一个能量累积过程，都可以发生光电效应，与选项E矛盾；光电子逸出后的最犬初动能与入射光的能量有关，即与入射光的波动振幅有关，与频率无关，所以波动理论与选项D矛盾。对于光电流大小，根据波动理论，入射光増强，能量増犬，所以光电流増犬，选项C与波动理论并不矛盾，选项C正确。案例4.（多选）【2014•广东卷】在光电效应实验中，用频率为1/的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A.增大入射光强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失C.改用频率小于1/的光照射，一定

6、不发生光电效应D.改用频率大于v的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】AD【解析】已知用频率为1/的光照射光电管阴极，发生光电效应，可知光电管阴极金属材料的极限频率肯定小于％改用频率较小的光照射吋，仍有可能发生光电效应，选项C错误；根据爱因斯坦光电效应方程耳*■听可知，增加照射光频率，光电子最人初动能也增人，故选项D正确；增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否产生于照射光频率有关而与照射光强度无关，故选项B错误。案例5.（2013-北京卷）以往我们认识的光电效应是单光子光电

7、效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为V的普通光源照射阴极k,没有发生光电效应，换同样频率为”的强激光照射阴极k,则发生了光电效应;此时，若加上反向电压U,即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U,光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为

8、逸出功，力为普朗克常量，e为电子电量)()A.C.U=2hv-WD.u=【答案】B【解析】根据题目信息，普通光源没法吸收一个光子而成为自由电子，但激光可以，因此知识点仍然适用。即设电子吸收了刃个，即nhu-W=Ek,当自