2019年高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十三章動(dòng)量守恒定律波粒二象性原子結(jié)構(gòu)與原子核第2講光電效應(yīng)波粒二象性選修1. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖1所示則可判斷出()圖1A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析由于是同一光電管，因而不論對(duì)哪種光，極限頻率和逸出功都相同，對(duì)于甲、乙兩種光，反向截止電壓相同，因而頻率相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；丙光對(duì)應(yīng)的反向截止電壓較大，因而丙光的頻率較高，波長(zhǎng)較短，對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能較大，故C、D均錯(cuò)，只有B項(xiàng)正確答案B2. 太陽(yáng)能光電直接轉(zhuǎn)換的基本原理是利用光電效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能如圖2所示是測(cè)定光電流的電路簡(jiǎn)圖，光電管加正向電壓圖2(1)說(shuō)出電源和電流表的正、負(fù)極(2)入射光應(yīng)照射在_極上(3)若電流表讀數(shù)是10 A，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射出的光電子數(shù)至少是_個(gè)解析(1)電源左邊為正極，右邊為負(fù)極，電流表是上邊正極下邊負(fù)極(2)入射光應(yīng)照射到陰極板上，即題圖中的B極(3)qIt101061 C105 C，而n，所以每秒發(fā)射出6.251013個(gè)光電子答案(1)電源左邊為正極，右邊為負(fù)極電流表是上邊正極下邊負(fù)極(2)B(3)6.2510133. 用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc圖象如圖7所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率c_ Hz，普朗克常量h_ Js.(已知電子電荷量e1.61019 C)圖3解析由題圖線可知c5.01014 Hz，又eUchW0，所以Uc.結(jié)合圖線可得k V/Hz，h Js6.41034 Js.答案5.010146.410344在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為0，該金屬的逸出功為_(kāi)若用波長(zhǎng)為(<0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為_(kāi)已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h.解析由波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系知，該金屬的極限頻率為0，故該金屬的逸出功為h0.設(shè)遏止電壓為Uc，則eUc，解得Uc.答案(寫(xiě)為也可)5. 愛(ài)因斯坦因提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖4所示，其中0為極限頻率從圖中可以確定的是_(填選項(xiàng)前的字母)圖4A逸出功與有關(guān)BEkm與入射光強(qiáng)度成正比C當(dāng)0時(shí)，會(huì)逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；由Ekmhh0可知，Ekm與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，B錯(cuò)；當(dāng)入射光的頻率小于極限頻率時(shí)不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，不會(huì)逸出光電子，C錯(cuò)；由Ekmhh0可知圖線的斜率與普朗克常量有關(guān)，D對(duì)答案D6如圖5所示，當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零圖5(1)求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能的大小(2)求該陰極材料的逸出功解析設(shè)用光子能量為2.5 eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ek，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U0.60 V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子達(dá)不到陽(yáng)極，因此eUEk由光電效應(yīng)方程得：EkhW0由以上兩式得：Ek0.6 eV，W01.9 eV.答案(1)0.6 eV(2)1.9 eV