2020版高考物理粤教版大一轮复习讲义:第十二章 第1讲 光电效应 波粒二象性 Word版含解析.pdf

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1、五年高考(全国卷)命题分析 五年常考热点五年未考重点 光电效应 2018 2017 2016 2015 2 卷 17 题 3 卷 19 题 1 卷 35(1) 1 卷 35(1) 波粒二象性及近代物理学史 2015 2014 2 卷 35(1) 2 卷 35(1) 核反应与核能 2018 2017 2016 2014 3 卷 14 题 1 卷 17 题、2 卷 15 题 2 卷 35(1)、3 卷 35(1) 1 卷 35(1) 1.玻尔理论和能 级跃迁 2.原子物理与动 量观点的结合 1.考查方式 : 高考对本部分内容考查形式比较固定, 一般比较单一的考查某个知识点, 且知识点相对比较单一,

2、题型为选择题和填空题. 2.命题趋势:由于本部分内容涉及点较多,且已经改为必考内容,今后的命题将向着 多个考点融合的方向发展,且以选择题的形式考查. 第第 1 讲 光电效应 波粒二象性讲 光电效应 波粒二象性 一、光电效应及其规律 1.光电效应现象 在光的照射下,金属中的电子从表面逸出的现象,发射出来的电子叫光电子. 2.光电效应的产生条件 入射光的频率大于等于金属的极限频率. 3.光电效应规律 (1)每种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于等于这个极限频率才能产生光电效应. (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大. (3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般

3、不超过 109 s. (4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的大小与入射光的强度成正比. 自测 1 (多选)在光电效应实验中,用频率为 的光照射光电管阴极,发教材P36第2题改编 生了光电效应,下列说法正确的是( ) A.增大入射光的强度,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 的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于 的光照射,光电子的最大初动能变大 答案 AD 解析 增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流增大,故选 项 A 正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项 B 错误. 用频率为 的光照

4、射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大 于等于极限频率,则仍会发生光电效应,选项 C 错误;根据 hW0Ek可知,增大入射光 频率,光电子的最大初动能也增大,故选项 D 正确. 二、爱因斯坦光电效应方程 1.光子说:在空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子,光子的能 量 h. 2.逸出功 W0:电子从金属中逸出所需做功的最小值. 3.最大初动能:发生光电效应时,金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所 具有的动能的最大值. 4.光电效应方程 (1)表达式:h mvmax2W0或 m vmax2hW0. 1 2 1 2 (2)物理意义:金属

5、表面的电子吸收一个光子获得的能量是 h,这些能量的一部分用来克服金 属的逸出功 W0,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能. 自测 2 (多选)如图 1 是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图象.普朗克常量为 h,由图象可知( ) 图 1 A.该金属的逸出功等于 E B.该金属的逸出功等于 h0 C.入射光的频率为 20时,产生的电子的最大初动能为 E D.入射光的频率为 时,产生的电子的最大初动能为 0 2 E 2 答案 ABC 三、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性. (2)光电效应说明光具有粒子性.

6、(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性. 2.物质波 (1)概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大 的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波. (2)物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它对应, 其波长 ,p 为运动物体的动量,h 为普朗克常量. h p 自测 3 (多选)下列说法中正确的是( ) A.光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说 B.在光的双缝干涉实验中,暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方 C.光的双缝干涉实验中,大量光子打在光屏上的落点是有规律的,暗条纹处落下光子

7、的概率 小 D.单个光子显示粒子性,大量光子显示波动性 答案 CD 命题点一 光电效应电路和光电效应方程的应用命题点一 光电效应电路和光电效应方程的应用 1.四点提醒 (1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率. (2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光. (3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关. (4)光电子不是光子,而是电子. 2.两条对应关系 (1)光照强度大光子数目多发射光电子多光电流大; (2)光子频率高光子能量大光电子的最大初动能大. 3.三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程 h mvmax2W0 1 2 (2)最大初动能与遏止电压的关系: m

8、vmax2eU0. 1 2 (3)逸出功与极限频率的关系 W0h0. 例 1 (2018全国卷17)用波长为 300 nm 的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能 为 1.281019 J.已知普朗克常量为 6.631034 Js, 真空中的光速为 3.00108 ms1.能使锌 产生光电效应的单色光的最低频率约为( ) A.11014 Hz B.81014 Hz C.21015 Hz D.81015 Hz 答案 B 解析 设单色光的最低频率为 0,由 EkhW0知 Ekh1W0,0h0W0,又知 1c 整理得 0 ,解得 081014 Hz. c Ek h 变式 1 (多选)(2017全

9、国卷19)在光电效应实验中,分别用频率为 a、b的单色光 a、b 照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为 Ua和 Ub,光电子的最大初动能分别为 Eka 和 Ekb.h 为普朗克常量.下列说法正确的是( ) A.若 ab,则一定有 UaUbB.若 ab,则一定有 EkaEkb C.若 UaUb,则一定有 EkaEkbD.若 ab,则一定有 haEkahbEkb 答案 BC 解析 由爱因斯坦光电效应方程得,EkmhW0,由动能定理得,EkmeU,若用 a、b 单 色光照射同种金属时, 逸出功W0相同.当ab时, 一定有EkaEkb, UaUb, 故选项A错误, B 正确;若 UaUb,则一定

10、有 EkaEkb,故选项 C 正确;因逸出功相同,有 W0 ha Eka hb Ekb,故选项 D 错误. 例2 (2019广东省中山一中、 仲元中学等七校第一次模拟)如图2, 实验中分别用波长为1、 2 的单色光照射光电管的阴极 K,测得相应的遏止电压分别为 U1和 U2,设电子的质量为 m, 带电荷量为 e,真空中的光速为 c,下列说法正确的是( ) 图 2 A.若 12,则 U1U2 B.根据题述条件无法算出阴极 K 金属的极限频率 C.用 1照射时,光电子的最大初动能为 eU1 D.入射光的波长与光电子的最大初动能成正比 答案 C 解析 根据爱因斯坦光电效应方程,有 :W0 mvmax

11、2eU0,因此若 12,则 U1U2, hc 1 2 故 A 错误;根据W0eU1;W0eU2,其中的 W0h0,三式联立可求解 h 和 0,选 hc 1 hc 2 项 B 错误;用 1照射时,光电子的最大初动能为 eU1,选项 C 正确;根据W0Ekm可知 hc 入射光的波长与光电子的最大初动能不成正比,故 D 错误 变式 2 (2018山西省太原市三模)如图 3,在研究光电效应的实验中,保持 P 的位置不变, 用单色光 a 照射阴极 K,电流计 G 的指针不发生偏转;改用另一频率的单色光 b 照射 K,电 流计的指针发生偏转,那么( ) 图 3 A.增加 a 的强度一定能使电流计的指针发生

12、偏转 B.用 b 照射时通过电流计的电流由 d 到 c C.只增加 b 的强度一定能使通过电流计的电流增大 D.a 的波长一定小于 b 的波长 答案 C 解析 用单色光 a 照射阴极 K, 电流计 G 的指针不发生偏转, 说明 a 光的频率小于阴极 K 的 极限频率,增加 a 的强度也无法使电流计的指针发生偏转,A 错误;电子运动方向从 d 到 c, 电流方向从 c 到 d, B 错误 ; 只增加 b 的强度可以使光电流增大, 使通过电流计的电流增大, C 正确 ; b光能使阴极K发生光电效应, b光的频率大于阴极K的极限频率也就大于a光的频率, b 的波长一定小于 a 的波长,D 错误. 命

13、题点二 光电效应图象命题点二 光电效应图象 图象名称图线形状 由图线直接(间接)得到的物理 量 最大初动能 Ek与入射光频 率 的关系图线 极限频率:图线与 轴交点 的横坐标 0 逸出功:图线与 Ek轴交点 的纵坐标的值的绝对值 W0| E|E 普朗克常量:图线的斜率 k h 颜色相同、强度不同的光, 光电流与电压的关系 遏止电压 U0:图线与横轴 的交点的横坐标 饱和光电流Im: 光电流的最 大值 最大初动能:EkeU0 颜色不同时,光电流与电 压的关系 遏止电压 U01、U02 饱和光电流 最大初动能 Ek1eU01,Ek2 eU02 遏止电压 U0与入射光频率 的关系图线 极限频率0:

14、图线与横轴的 交点的横坐标 遏止电压 U0:随入射光频 率的增大而增大 普朗克常量 h:等于图线的 斜率与电子电荷量的乘积, 即 hke(注:此时两极之间接 反向电压) 例3 (2018广东省潮州市下学期综合测试)用如图4甲所示的装置研究光电效应现象.用频率 为的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图象, 图线与横轴的交点坐标为(a,0), 与纵轴的交点坐标为(0, b), 下列说法中正确的是( ) 图 4 A.普朗克常量为 hb a B.仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大 C.保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电

15、流表 G 的示数保持不变 D.保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电流表 G 的示数增大 答案 A 解析 根据 h mvmax2W0可得,图线纵截距的绝对值等于金属的逸出功,即等于 b.当最 1 2 大初动能为零时,入射光的频率等于截止频率,所以金属的极限频率为 a,那么普朗克常量 为 h ,故 A 正确 ; 根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能与照射光的频率有关,与 b a 光的强度无关,故 B 错误;若保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,则光子数目减小, 那么电流表 G 的示数会减小,故 C、D 错误 变式 3 (2018河南省濮阳市第三次模拟)用如图 5 甲所示的电路研究光电效应

16、中光电流与照 射光的强弱、频率等物理量的关系.图中 A、K 两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以 对调,分别用 a、b、c 三束单色光照射,调节 A、K 间的电压 U,得到光电流 I 与电压 U 的 关系如图乙所示,由图可知( ) 图 5 A.单色光 a 和 c 的频率相同,且 a 光更弱些,b 光频率最大 B.单色光 a 和 c 的频率相同,且 a 光更强些,b 光频率最大 C.单色光 a 和 c 的频率相同,且 a 光更弱些,b 光频率最小 D.单色光 a 和 c 的频率不同,且 a 光更强些,b 光频率最小 答案 B 解析 a、c 两单色光照射后遏止电压相同,根据 EkmeU0,可知

17、产生的光电子最大初动能相 等,则 a、c 两单色光的频率相等,光子能量相等,由于 a 光的饱和光电流较大,则 a 光的强 度较大,单色光 b 照射后遏止电压较大,根据 EkmeU0,可知 b 光照射后产生的光电子最大 初动能较大, 根据光电效应方程 h mvmax2W0得, b 光的频率大于 a 光的频率, 故 A、 C、 D 1 2 错误,B 正确 变式 4 (2018广西桂林、百色和崇左市第三次联考)金属在光的照射下产生光电效应,其遏 止电压 Uc与入射光频率 的关系图象如图 6 所示.则由图象可知( ) 图 6 A.入射光频率越大,该金属的逸出功越大 B.入射光的频率越大,则遏止电压越大

18、(0) C.由图可求出普朗克常量 hU 0 D.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 答案 B 解析 当遏止电压为零时,最大初动能为零,则入射光的能量等于逸出功,所以 W0h0, 逸出功与入射光频率无关, 是由金属材料决定的, 故 A 错误 ; 根据光电效应方程 h mvmax2 1 2 W0和 eU0Ekm得:U0,当入射光的频率大于等于极限频率时,入射光的频率越大, h e W0 e 则遏止电压越大,故 B 正确;由 U0,知图线的斜率等于 ,由题图可以得出斜率的 h e W0 e h e 大小,则普朗克常量为 h,故 C 错误;根据光电效应方程 EkmhW0,得光电子的最 eU 0 大

19、初动能与入射光的频率成线性关系,不是成正比,故 D 错误 命题点三 光的波粒二象性和物质波命题点三 光的波粒二象性和物质波 1.从数量上看: 个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性. 2.从频率上看: 频率越低波动性越显著,越容易看到光的干涉和衍射现象;频率越高粒子性越显著,贯穿本 领越强,越不容易看到光的干涉和衍射现象. 3.从传播与作用上看: 光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现出粒子性. 4.波动性与粒子性的统一: 由光子的能量 Eh、光子的动量表达式 p 也可以看出,光的波动性和粒子性并不矛盾: h 表示粒子性的能量和动量的计算式中

20、都含有描述波动性的物理量频率 和波长 . 例 4 (多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( ) A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B. 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 答案 ACD 解析 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,说明电子是一种波,故 A 正确; 射 线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明 射线是一种粒子,故 B 错误;人们利用慢中 子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子是一种波,故 C 正确;人们利用电子显微镜观 测物质的微观结构,利用了电子束的衍射

21、现象,说明电子束是一种波,故 D 正确. 变式 5 下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是( ) A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射 C.泊松亮斑和光电效应 D.光的反射和光电效应 答案 C 变式 6 (多选)1927 年戴维孙和汤姆孙分别完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的 重大近代物理实验之一.如图 7 所示的是该实验装置的简化图,下列说法正确的是( ) 图 7 A.亮条纹是电子到达概率大的地方 B.该实验说明物质波理论是正确的 C.该实验再次说明光子具有波动性 D.该实验说明实物粒子具有波动性 答案 ABD 变式 7 (多选)(2019甘肃省天水市调研)波粒二象性是微观

22、世界的基本特征,以下说法正确 的有( ) 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 D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波的波长也相等 答案 AB 1.有一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使金属产生光电效应的措施是( ) A.改用频率更小的紫外线照射 B.改用 X 射线照射 C.改用强度更大的原紫外线照射 D.延长原紫外线的照射时间 答案 B 2.(多选)光电效应实验中,下列表述正确的是( ) A.光照时间越长,光电流越大 B.入射光足够强就可以有光电流 C.遏止电压与入射光的频率有关 D.入

23、射光频率大于极限频率时一定能产生光电子 答案 CD 解析 光电流的大小只与单位时间内通过单位面积的光电子数目有关,而与光照时间的长短 无关,选项 A 错误;无论光照强度多大,光照时间多长,只要光的频率小于极限频率就不能 产生光电效应,故选项 B 错误;遏止电压即反向截止电压,eU0hW0,与入射光的频率 有关,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,则遏止电压 越大,故选项 C 正确;无论光照强度多小,光照时间多短,只要光的频率大于极限频率就能 产生光电效应,即一定能产生光电子,故选项 D 正确. 3.下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是( ) A.有的光是波,有的

24、光是粒子 B.光子与电子是同样的一种粒子 C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著 D.大量光子的行为往往显示出粒子性 答案 C 解析 光具有波粒二象性,故 A 错误;电子是组成原子的基本粒子,有确定的静止质量,是 一种物质实体,速度可以低于光速,光子代表着一份能量,没有静止质量,速度永远是光速, 故 B 错误;光的波长越长,波动性越明显,波长越短,其粒子性越显著,故 C 正确;大量光 子运动的规律表现出光的波动性,故 D 错误. 4(多选)已知某金属发生光电效应的极限频率为 0,则( ) A当用频率为 20的单色光照射该金属时,一定能产生光电子 B当用频率为 20的单色光照

25、射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为 h0 C当照射光的频率 大于 0时,若 增大,则逸出功增大 D当照射光的频率 大于 0时,若 增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍 答案 AB 解析 该金属的极限频率为 0,则可知逸出功 W0h0,逸出功由金属材料的性质决定,与 照射光的频率无关,因此 C 错误;由光电效应的实验规律可知 A 正确;由光电效应方程 h mvmax2W0,将 W0h0代入可知 B 正确,D 错误 1 2 5.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则 ( ) A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变 B.逸出的光电子数减少,光

26、电子的最大初动能减小 C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小 D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了 答案 A 解析 光的频率不变,光子能量不变,光的强度减弱,仍会有光电子从该金属表面逸出,逸 出的光电子的最大初动能也不变,而减弱光的强度,逸出的光电子数就会减少,选项 A 正确. 6.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有 两个光子存在,如图 1 所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明 ( ) 图 1 A.光只有粒子性没有波动性 B.光只有波动性没有粒子性 C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性 D.

27、少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性 答案 D 解析 光具有波粒二象性,这些照片说明少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示 波动性,故 D 正确. 7.(多选)如图 2 甲所示为实验小组利用 100 多个电子通过双缝后的干涉图样, 可以看出每一个 电子都是一个点;如图乙所示为该小组利用 70 000 多个电子通过双缝后的干涉图样,为明暗 相间的条纹.则对本实验的理解正确的是( ) 图 2 A.图甲体现了电子的粒子性 B.图乙体现了电子的粒子性 C.单个电子运动轨道是确定的 D.图乙中暗条纹处仍有电子到达,只不过到达的概率小 答案 AD 解析 题图甲中的每一个电子都是一个点,

28、 说明少数电子体现粒子性.每个电子到达的位置不 同,说明单个电子的运动轨道不确定,A 正确,C 错误;题图乙中明暗相间的条纹说明大量 的电子表现为波动性,B 错误;题图乙中暗条纹处仍有电子到达,只不过到达的概率小,D 正确. 8.(2018湖南省益阳市 4 月调研)关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是( ) A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释 B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应 C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D.光电效应现象证明光是一种波 答案 A 解析 1887 年德国物理学家赫兹发现了光电效

29、应现象, 爱因斯坦对光电效应的实验规律做出 了正确的解释,故 A 正确;每种金属都有一个极限频率,只有入射光的频率大于等于极限频 率,才会发生光电效应,故 B 错误;由爱因斯坦的光电效应方程 h mvmax2W0知,光电 1 2 子的最大初动能与入射光的频率不成正比, 故 C 错误 ; 光电效应现象证明光具有粒子性, 故 D 错误 9.(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列 说法正确的是( ) A.保持入射光的频率不变,入射光的光照强度变大,饱和光电流变大 B.入射光的频率变高,饱和光电流变大 C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大 D.保持入

30、射光的光照强度不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生 答案 AC 解析 保持入射光的频率不变,因为饱和光电流与入射光的强度成正比,所以入射光的光照 强度变大,饱和光电流变大,故 A 正确;饱和光电流的大小与入射光的强度有关,与入射光 的频率无关,故 B 错误;根据光电效应方程 h mvmax2W0,光电子的最大初动能随入射 1 2 光频率的增大而增大,所以入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大,故 C 正确;如果 入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应,不会有光电流产生,故 D 错误 10.(2019河北省邢台市调研)如图3所示是研究光电效应的电路图, 对于某金属用绿光照射时, 电

31、流表指针发生偏转.则以下说法正确的是( ) 图 3 A.将滑动变阻器滑片向右移动,电流表的示数一定增大 B.如果改用紫光照射该金属时,电流表无示数 C.将 K 极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光照射时,电流表的示数一定增大 D.将电源的正负极调换,仍用相同的绿光照射时,将滑动变阻器滑片向右移动一些,电流表 的读数可能不为零 答案 D 解析 将滑动变阻器滑片向右移动,电压虽然增大,但若已达到饱和光电流,则电流表的示 数可能不变, 故 A 错误.紫光的频率比绿光频率大, 则改用紫光照射该金属时一定能发生光电 效应,则电流表一定有示数,故 B 错误.将 K 极换成逸出功小的金属板,仍用相同的绿光

32、照 射时,则光电子的最大初动能增加,但单位时间内通过金属表面的光子数没有变化,因而单 位时间内从金属表面逸出的光电子数不变,饱和光电流不会变化,则电流表的示数不一定增 大,故 C 错误.将电源的正负极调换,仍用相同的绿光照射时,将滑动变阻器滑片向右移动一 些,若此时的电压仍小于遏止电压,则电流表有示数,故 D 正确. 11.(2018安徽省宿州市一质检)某实验小组用如图 4 甲所示的电路研究 a、b 两种单色光的光 电效应规律,通过实验得到的光电流 I 与电压 U 的关系如图乙所示.则( ) 图 4 A.a、b 两种光的频率 aWb C.a、b 两种光照射出的光电子的最大初动能 EkaEkb

33、D.a、b 两种光对应的遏止电压 UaUb 答案 A 解析 单色光 b 照射后遏止电压较大,根据 EkmeU0知,b 光照射后产生的光电子最大初动 能较大, 根据光电效应方程 h mvmax2W0得, b 光的频率大于 a 光的频率, 故 A 正确, C、 D 1 2 错误;根据逸出功 W0h0,可知同一金属的极限频率相同,故逸出功相同,故 B 错误 12.(2018四川省第二次“联测促改”)如图 5 所示,用波长为 0的单色光照射某金属,调节滑 动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示数恰好减小为零;再用波长为的单色光 40 5 重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的 3 倍时,电流表

34、的示数又恰好减小为零.已知普 朗克常量为 h,真空中光速为 c.该金属的逸出功为( ) 图 5 A. B. C. D. 5hc 40 hc 0 7hc 80 7hc 40 答案 C 解析 当电压表读数大于或等于 U 时, 电流表读数为零, 则遏止电压为 U.根据光电效应方程, 则光电子的最大初动能为:EkmeUh W0; c 0 用波长为的单色光照射时,Ekm3eUhW0; 40 5 c 4 5 0 联立解得:W0,故 C 正确,A、B、D 错误. 7hc 80 13.(2018山西省孝义市第一次模拟)从 1907 年起,美国物理学家密立根就开始以精湛的技术 测量光电效应中几个重要的物理量.他

35、通过如图 6 甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压 U0与入射光频率 ,作出图乙所示的 U0 的图象,由此算出普朗克常量 h,并与普朗克根 据黑体辐射测出的 h 相比较, 以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性.已知电子的电荷量为 e, 则下列普朗克常量 h 的表达式正确的是( ) 图 6 Ah Bh eU02U01 21 U02U01 e21 Ch Dh 21 eU02U01 e21 U02U01 答案 A 解析 根据爱因斯坦光电效应方程 h mvmax2W0及动能定理 eU0Ek,得 U0 , 1 2 h e W0 e 所以图象的斜率 k ,则 h,故 A 项正确 U02U01 21 h e eU02U01 21

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