高考一輪第十二第單元量子論初步

關(guān)于高考一輪第十二第單元量子論初步第1頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第2頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第3頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第4頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第5頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第6頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第7頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[思維啟動]如圖12－1－1所示，用紫外光照射不帶電的鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，此時鋅板帶________(填“正”或“負”)電荷，鋅板帶電的原因是________ 圖12－1－1__________，這種現(xiàn)象叫做__________。第8頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日提示：用紫外光照射鋅板時，鋅板上有電子逸出，因此鋅板帶正電，這種現(xiàn)象叫做光電效應。第9頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第11頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第12頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日

[應用升級](雙選)在如圖12－1－3所示的光電管實驗中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應，那么 (

)圖12－1－3第13頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日A．A光的頻率大于B光的頻率B．B光的頻率大于A光的頻率C．用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是a流向bD．用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是b流向a第14頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日答案：AC第15頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日

[思維啟動]最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系圖線如圖12－1－4所示。由此曲線可以確定的物理量：(1)圖線與ν軸的交點的橫坐標ν0是指____________；

圖12－1－4(2)圖線與Ekm軸交點的縱坐標的大小表示____________；(3)圖線的斜率表示____________。提示：金屬的極限頻率逸出功普朗克常量第16頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第17頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日3．對光電效應規(guī)律的解釋第18頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第19頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[應用升級]2．對愛因斯坦光電效應方程Ek＝hν－W0，下面的理

解正確的是 (

)A．只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金

屬中逸出的所有光電子都會具有同樣的初動能EkB．式中的W0表示每個光電子從金屬中飛出過程中克

服金屬中正電荷引力所做的功C．逸出功W0和極限頻率ν0之間應滿足關(guān)系式W0＝hν0D．光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比第20頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日答案：C第21頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日

[思維啟動]光能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性，光電效應現(xiàn)象又說明光具有粒子性，那么光是粒子還是波？提示：光不是傳統(tǒng)意義上的粒子，也不是傳統(tǒng)意義上的波，光既具有波動性，又具有粒子性，光具有波粒二象性。第22頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第23頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第24頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[應用升級]3．下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是(

)A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒

子性越顯著D．大量光子的行為往往顯示出粒子性第25頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動性，光的有些行為(如光電效應)表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子。光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實物粒子，沒有靜止質(zhì)量；電子是以實物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以不能說光子與電子是同樣的一種粒子。第26頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日光的波粒二象性的理論和實驗表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著；光的波長越短，其光子的能量越大，個別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應，所以其粒子性就很顯著。綜上所述，本題應選C項。答案：C第27頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[知識檢索](1)深刻理解極限頻率和逸出功的概念，從能量轉(zhuǎn)化角度

理解最大初動能。逸出功由金屬自身的因素決定。(2)必須掌握光電效應的規(guī)律：①產(chǎn)生條件——每種金屬

都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限

頻率，才能發(fā)生光電效應；②光電子的最大初動能與

入射光的強度無關(guān)，只隨入射光的頻率的增大而增大；

③光電效應的產(chǎn)生幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s。第29頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[典題例析][例1]關(guān)于光電效應，下列說法正確的是(

)A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應C．從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬

的逸出功越小D．入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光

電子數(shù)就越多第30頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[審題指導]解答本題時應注意以下三個方面。(1)光電效應的瞬時性(10－9s)及產(chǎn)生條件。(2)逸出功的計算方法及決定因素。(3)光電子數(shù)目的決定因素。第31頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[答案]

A第32頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[拓展訓練]1．用強度和頻率都相同的兩束紫外線分別照射到兩種不

同金屬的表面上，均可發(fā)生光電效應，則下列說法中

錯誤的是 (

)A．兩束紫外線光子總能量相同B．從不同的金屬表面逸出的光電子的最大初動能相同C．在單位時間內(nèi)從不同的金屬表面逸出的光電子數(shù)相同D．從不同的金屬表面逸出的光電子的最大初動能不同第33頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日答案：B第34頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[知識檢索]1．兩條線索第35頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第36頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[典題例析][例2]

(1)研究光電效應的電路如圖12－1－5所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。如圖12－1－6中的光電流I與A、圖12－1－5K之間的電壓UAK的關(guān)系圖像中，正確的是________。第37頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日圖12－1－6第38頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(2)鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是________________________．[審題指導]解答本題應注意以下兩點：(1)光電流與光強度的關(guān)系。(2)反向遏止電壓與入射光的頻率的關(guān)系。第39頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第40頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第41頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第42頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日答案：(1)0.6eV

(2)1.9eV第43頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[知識檢索](1)我們平時所看到的宏觀物體，其運動時，我們看不

出它們的波動性來，但也有一個波長與之對應。例

如飛行子彈的波長約為10－34m，這個波長實在是太

小了。第44頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日(2)波粒二象性是微觀粒子的特殊規(guī)律，一切微觀粒子都

存在波動性；宏觀物體也存在波動性，只是波長太小，

難以觀測。(3)德布羅意波也是概率波，衍射圖樣中的亮圓是電子落

點概率大的地方，但概率的大小受波動規(guī)律的支配。第45頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[典題例析][例3]用很弱的光做雙縫干涉實驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不可能同時有兩個光子存在，如圖12－1－8所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片。這些照片說明第46頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日圖12－1－8第47頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日A．光只有粒子性沒有波動性B．光只有波動性沒有粒子性C．少量光子的運動顯示波動性，大量光子的運動顯示粒子性D．少量光子的運動顯示粒子性，大量光子的運動顯示波動性[思路點拔]

光具有波粒二象性，光子表現(xiàn)為波動性，并不否認光具有粒子性。第48頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[解析]少量光子落在膠片上，落點位置不確定，說明少量光子的運動顯示粒子性，大量光子落在膠片上，出現(xiàn)了干涉條紋，呈現(xiàn)出波動性規(guī)律，說明大量光子的運動顯示波動性，但不能說光只具有粒子性或只具有波動性，故只有D正確。[答案]

D第49頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日[拓展訓練]3．對光的認識，以下說法錯誤的是(

)A．個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)

為波動性B．光的波動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)出波動性時，就不具有粒子性，光表現(xiàn)出粒子

性時，就不具有波動性了D．光的波粒二象性應理解為：在某種場合下光的波動性

表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯第50頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日解析：個別光子的行為表現(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)為波動性，光的波動性與粒子性都是光的本質(zhì)屬性，因為波動性表現(xiàn)為粒子分布概率，光的粒子性表現(xiàn)明顯時仍具有波動性，因為大量粒子的個別行為呈現(xiàn)出波動規(guī)律。答案：C第51頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日第52頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日1．(雙選)(2011·廣東高考)光電效應實驗中，下列表述正確

的是 (

)A．光照時間越長光電流越大B．入射光足夠強就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子第53頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日解析：在光電效應中，若照射光的頻率小于極限頻率，無論光照時間多長，光照強度多大，都無光電流，當照射光的頻率大于極限頻率時，立刻有光電子產(chǎn)生，時間間隔很小。故A、B錯誤，D正確。由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止電壓與入射光頻率ν有關(guān)。

答案：CD第54頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日2．(2011·上海高考)有一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光

電效應，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應的措施是(

)A．改用頻率更小的紫外線照射B．改用X射線照射C．改用強度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時間第55頁，共62頁，2023年，2月20日，星期日解析：發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度和照射時間無關(guān)，故選項A、C、D錯誤；X射線的頻率大于紫外線的頻率，可能使該金屬發(fā)生光電效應，故選項B正確。答案：B第56頁，共62頁，2023