2018-2019年金版學(xué)案物理·選修5人教版章末復(fù)習(xí)課

章末復(fù)習(xí)課提綱挈領(lǐng)復(fù)習(xí)知識(shí)【知識(shí)體系】,黑體與黑體輻射：電磁輻射不連續(xù)能量的量子化《能量的量子化《能量子［定義:每一份輻射的能量是一個(gè)能量子能量子I大小療=hah=6.626X10-34J-s■概念:光照使金屬發(fā)射電子的現(xiàn)象［任何金屬都存在截止頻率光電效應(yīng)最大初動(dòng)能與光頻率是一次函數(shù)關(guān)系實(shí)驗(yàn)規(guī)律W一 光電子數(shù)目正比于光的強(qiáng)度波

粒a

波

粒a

性光的粒子性j愛因斯坦光電效應(yīng)方程：E［=人-W.：康普頓效應(yīng):X射線對(duì)石墨晶體的散射，說明光具有動(dòng)量'光子:光輻射不連續(xù)，每一份光的能量子稱為一個(gè)光子光子說t光子的能量：乞=L?光子的動(dòng)量廣告光的波動(dòng)性：光波是概率波粒子的波動(dòng)性＜'德布羅意提出粒子具有波動(dòng)性:物質(zhì)波、概率波電子的衍射現(xiàn)象證實(shí)了粒子的波動(dòng)性物質(zhì)波波長(zhǎng):粒子的波動(dòng)性＜力、粒子具有波粒二象性不確定性關(guān)系尺七總結(jié)歸納提升能力主題1光電效應(yīng)及光電效應(yīng)方程.有關(guān)光電效應(yīng)的問題主要有兩個(gè)方面，一是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象

中有關(guān)規(guī)律的判斷，二是應(yīng)用光電效應(yīng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算.處理該類問題關(guān)鍵是掌握光電效應(yīng)的規(guī)律，明確各物理量之間的決定關(guān)系..光電效應(yīng)的規(guī)律是：①截止頻率v0，是能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)的最低頻率，這也是判斷能否發(fā)生光電效應(yīng)的依據(jù).若v<v0,無論多強(qiáng)的光照射時(shí)，都不能發(fā)生光電效應(yīng)；②最大初動(dòng)能^也與入射光的頻率和金屬的逸出功有關(guān)，與光強(qiáng)無關(guān)；③飽和光電流與光的強(qiáng)度有關(guān)，在入射光頻率不變的情況下，光強(qiáng)正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的光子數(shù)..光電子的最大初動(dòng)能跟入射光的能量Av、金屬逸出功W0的關(guān)系為光電效應(yīng)方程，表達(dá)式為Ek=hv-W0,反映了光電效應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化和守恒.【典例1】關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律，下列說法不正確的是（）A.當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大B.當(dāng)某種色光照射金屬表面時(shí)能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則入射光的強(qiáng)度越大產(chǎn)生的光電子數(shù)越多C.對(duì)某金屬，入射光波長(zhǎng)必須小于一極限波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)D.同一頻率的光照射不同金屬，如果都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則逸出功越大的金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0可知，入射光頻率v越高，Ek值越大，故A項(xiàng)正確；當(dāng)某種色光照射金屬表面能產(chǎn)生光電子，入射光強(qiáng)度越大，單位時(shí)間照射到金屬單位面積上的光子數(shù)就越多，光子與光電子是一對(duì)一的關(guān)系,而產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，故越多，光子與光電子是一對(duì)一的關(guān)系,而產(chǎn)生的光電子數(shù)越多，故B項(xiàng)正確；產(chǎn)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬極限頻率，所以入射光波長(zhǎng)必須小于一極限波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故C項(xiàng)正確；不同金屬W00不一樣，由Ek=hv-W0知，同頻率的光照射時(shí)，逸出功W0大的金屬，光電子的最大初動(dòng)能小，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：D⑥針對(duì)訓(xùn)練.（多選）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可以畫出光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率的關(guān)系，如圖所示，以下說法正確的是（）v表示截止頻率cW0的絕對(duì)值等于逸出功C,直線的斜率表示普朗克常量h的大小D.圖線表明最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0可知，當(dāng)Ek=0時(shí)Wvc=W即為某金屬的截止頻率；當(dāng)V=0時(shí)，Ek=-W0，可見W0的△E絕對(duì)值就是該金屬對(duì)應(yīng)的逸出功；而該直線的斜率tana===h即△v為普朗克常?,故選項(xiàng)A、B、C正確.答案：ABC主題2波粒二象性.大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動(dòng)性，比如干涉、衍射現(xiàn)象中，如果用強(qiáng)光照射，在光屏上立刻出現(xiàn)了干涉、衍射條紋，波動(dòng)性體現(xiàn)了出來；個(gè)別光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性.如果用微弱的光照射，在屏上就只能觀察到一些分布毫無規(guī)律的光點(diǎn)，粒子性充分體現(xiàn)；但是如果微弱的光在照射時(shí)間加長(zhǎng)的情況下，在感光底片上的光點(diǎn)分布又會(huì)出現(xiàn)一定的規(guī)律性，傾向于干涉、衍射的分布規(guī)律.這些實(shí)驗(yàn)為人們認(rèn)識(shí)光的波粒二象性提供了良好的依據(jù)..光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣，具有能量和動(dòng)量.和其他物質(zhì)相互作用時(shí)，粒子性起主導(dǎo)作用..光子的能量與其對(duì)應(yīng)的頻率成正比，而頻率是波動(dòng)性特征的物理量，因此￡=hv揭示了光的粒子性和波動(dòng)性之間的密切聯(lián)系..對(duì)不同頻率的光，頻率低、波長(zhǎng)長(zhǎng)的光，波動(dòng)性特征顯著；而頻率高、波長(zhǎng)短的光，粒子性特征顯著..光在傳播時(shí)體現(xiàn)出波動(dòng)性，在與其他物質(zhì)相互作用時(shí)體現(xiàn)出粒子性..處理光的波粒二象性的關(guān)鍵是正確理解其二象性，搞清光波是一種概率波.【典例2】關(guān)于光的波粒二象性的說法中，正確的是（）A.一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B.光波與機(jī)械波是同種波C.光的波動(dòng)性是由光子間的相互作用而形成的D.光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子能量￡=hv中，仍表現(xiàn)出波的特性解析：光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性，當(dāng)光和物質(zhì)作用時(shí)，是“一份一份”的，表現(xiàn)出粒子性；單個(gè)光子通過

雙縫后的落點(diǎn)無法預(yù)測(cè)，但大量光子通過雙縫后在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性可以用波動(dòng)規(guī)律描述.答案：D⑥針對(duì)訓(xùn)練2.（多選）對(duì)光的認(rèn)識(shí)，以下說法中正確的是（）A.個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)出波動(dòng)性B.光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的C.光表現(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，就不具有粒子性了；光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，就不再具有波動(dòng)性了D.光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場(chǎng)合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)得明顯，在另外某種場(chǎng)合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯解析：個(gè)別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性；光與物質(zhì)相互作用，表現(xiàn)為粒子性，光的傳播表現(xiàn)為波動(dòng)性,光的波動(dòng)性與粒子性都是光的本質(zhì)屬性，光的粒子性表現(xiàn)明顯時(shí)仍具有波動(dòng)性,為大量粒子的個(gè)別行為呈現(xiàn)出波動(dòng)規(guī)律，故正確選項(xiàng)有有波動(dòng)性,為大量粒子的個(gè)別行為呈現(xiàn)出波動(dòng)規(guī)律，故正確選項(xiàng)有A、B、D.答案：ABD分析考情體驗(yàn)真題⑥統(tǒng)攬考情本章內(nèi)容定性要求的多，定量計(jì)算的少，高考一般重點(diǎn)是考查:①光子能量的理解；②光電效應(yīng)現(xiàn)象及光電效應(yīng)方程的理解；③光的波粒二象性以及物質(zhì)波的理解，多以選擇題形式出現(xiàn).盡管高考試題的難度不大，但對(duì)知識(shí)的掌握必須做到系統(tǒng)化、條理化.⑥真題例析（2016?全國(guó)I卷）（多選）現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生.下列說法正確的是（）A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大B,入射光的頻率變高，飽和光電流變大C,入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大D.保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生E.遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)解析：保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)增加，則飽和光電流變大，故A正確,飽和光電流的大小與入射光的頻率無直接關(guān)系，故B錯(cuò),由Ek=hv-W，可知C正確,當(dāng)入射光的頻率小于金屬的極限頻率時(shí)，光電效應(yīng)不能1發(fā)生，故D錯(cuò),由eU=mv2=hv-W，得eU=hv-W，可見遏止電2壓U隨v的增大而增大，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)，故E正確.答案：ACE⑥針對(duì)訓(xùn)練（2015-課標(biāo)全國(guó)II卷）（多選）實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性.下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是（）A?電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣B.￡射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)E.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān),與入射光的強(qiáng)度無關(guān)解析：電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；B射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡，可以說明B射線是一種粒子，故B錯(cuò)誤；人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；人們利用電子顯微鏡觀測(cè)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子的干涉現(xiàn)象，說明電子是一種波，故D正確；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說明光是一種粒子，故E錯(cuò)誤.答案：ACD章末集訓(xùn)知能提升；（2017?全國(guó)卷川）（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb.h為普朗克常量.下列說法正確的是（）A.若va>vb，則一定有UavUbB.若va>vb，則一定有Eka>EkbC?若UaVUb，則一定有Eka<EkbD-若！>Vb，則一定有hV-Eka>呵一%解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hv=Ea+W^，由動(dòng)能定理可得Ekm=eU，故當(dāng)vj%時(shí)，Uq>Ub,Eka>Ekb，故A錯(cuò)誤，B正確；若ua<ub，則一定有Eka<Ekb，故C正確；由光電效應(yīng)方程可得：金屬的逸出功W00=hva-E儂=hvb-Ekb，故D錯(cuò)誤.答案：BC（2017?北京卷）2017年年初，我國(guó)研制的“大連光源”一一極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在100nm（1nm=10-9m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上首個(gè)最強(qiáng)的極紫外激光脈沖，大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為（取普朗克常量h=6.6X10-34J?s，真空光速c=3X108m/s）（）A.10-21J B.10-18JC.10-15J D.10-12J解析：能夠電離一個(gè)分子的能量即為一個(gè)極紫外波段的光子所具c 3X108有的能量，E=hv=h-=6.6X10-34X? J?2X10-18J，B選入 100X10-9項(xiàng)正確.答案：B（2017?海南卷）（多選）三束單色光1、2和3的波長(zhǎng)分別為2022和23（25久2>23）,分別用這三束光照射同一種金屬,已知用光束2

照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子，下列說法正確的是（）A.用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子B.用光束3照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子C,用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多D.用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大解析：依據(jù)波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系"=-V解析：依據(jù)波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系"=-V21>22>久3,那么羽1仆2<V3；由于用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子此用光束1照射時(shí)不能產(chǎn)生電子，而光束3照射時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子，故A正確，B錯(cuò)誤；用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多，而由光電效應(yīng)方程：Ekm=hv-W，可知，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無關(guān)，故C正確，D錯(cuò)誤，故選AC.答案：AC4.（多選）如圖所示，這是一個(gè)研究光電效應(yīng)的電路圖，下列敘述中正確的是（）A.只調(diào)換電源的極性，移動(dòng)滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，電壓表示數(shù)為遏止電壓U0的數(shù)值B.保持光照條件不變，滑片P向右滑動(dòng)的過程中，電流表示數(shù)將一直增大

C.不改變光束顏色和電路