2020版高考物理大一轮复习第十二章第1讲光电效应波粒二象性讲义(含解析)教科版

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Ekm＝eU0，可知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Ekm＝eU0，可知b光照射后产生的光电子最大12

初动能较大，根据光电效应方程hν＝mv＋W得，b光的频率大于a光的频率，故A、C、D

2错误，B正确.

变式

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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U0与入射光频率ν的关系图像如图6所示.则由图像可知( )

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(ν>ν0) C.由图可求出普朗克常量h＝

U ν0

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W＝hν0，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Ekm＝hν－W和eU0＝Ekm得：U0＝

hνW－，当入射光的频率大于等于极限频率时，入射光的频率越大，则遏ee18

止电压越大，故B正确；由U0＝则普朗克常量为h＝

hνWh－，知图线的斜率等于，由题图可以得出斜率的大小，eeeeU，故C错误；根据光电效应方程得Ekm＝hν－W，光电子的最大初动能ν0

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

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E＝hν、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：表示粒子性的能量和动量的计算式中都含有描述波动性的物理量——频率ν和波长λ.

hλ例

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4

下列事实中突出体现波动性的是( )

(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 B.β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；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β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现象，说明电子束是一种波，故D正确.

变式

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