专题5 近代物理初步（Word讲义）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

命题角度　高考对本讲知识常考查光电效应、光的波粒二象性、光谱与原子结构、能级跃迁、原子核的衰变与半衰期的计算、核反应方程的书写、核能的计算等。 命题形式　高考中本部分内容常联系生产、生活、科技等实际情景命题，常以选择题的形式呈现。 考点一　光电效应的规律及应用 1．光电效应问题涉及的五个常用关系 (1)逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能。 (2)入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。 (3)爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0。 (4)光电子的最大初动能Ek可以利用光电管用实验的方法测得，即Ek＝eUc，其中Uc为遏止电压。 (5)光电效应方程中的W0为逸出功。它与极限频率νc的关系是W0＝hνc。 2．光电效应的三类图象特点及应用 图象名称 图象形状 由图象直接(或间接) 得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象 (1)极限频率：图象与ν轴交点的横坐标νc。 (2)逸出功：图象与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E。 (3)普朗克常量：图象的斜率k＝h。 右右右续表 图象名称 图象形状 由图象直接(或间接) 得到的物理量 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图象 Uc＝ ν－ (1)极限频率νc：图象与横轴的交点的横坐标值。 (2)遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大。 (3)普朗克常量h：等于图象的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke。 光 电 流 与 电 压 的 关 系 图 象 颜色相同、强度 不同的光 (1)遏止电压Uc：图象与横轴交点的横坐标。 (2)饱和光电流Im：光电流的最大值。 (3)最大初动能：Ek＝eUc。 颜色不同、强度相同的光 (1)遏止电压Uc1、Uc2。 (2)饱和电流。 (3)最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2。 学生用书↓第82页 (2023·四川成都联考)用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系，电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则(　　) A．通过电流计G的电流方向由d到c B．电压U增大，光电流I一定增大 C．用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关 D．光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应 答案：C 解析：电流方向与逃逸出来的电子运动方向相反，所以通过电流计G的电流方向由c到d，故A错误；由题图乙可知，当U增大到一定程度后，光电流不再随U的增大而增大(即达到饱和电流)，故B错误；用同频率的光照射K极，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故C正确；光电管两端电压U为零时，光电效应照样发生，故D错误。 特别提醒 关于光电效应问题的四点提醒 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。　　 针对练1.(多选)(2022·广西桂林一模)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb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νa>νb，则一定有Ua<Ub B．若νa>νb，则一定有Eka>Ekb C．若Ua<Ub，则一定有Eka<Ekb D．若νa>νb，则一定有hνa－Eka>hνb－Ekb 答案：BC 解析：设该金属的逸出功为W0，根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0，同种金属的W0不变，则逸出光电子的最大初动能随ν的增大而增大，B项正确；又Ek＝eU，则最大初动能与遏止电压成正比，C项正确；根据上述有eU＝hν－W0，遏止电压U随ν增大而增大，A项错误；又有hν－Ek＝W0，W0相同，则D项错误。 针对练2.(2023·四川攀枝花模拟)光电效应实验得到光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示。普朗克常量、金属材料的逸出功分别为(　　) A.，b B．， C．，b D．， 答案：A 解析：根据Ek＝hν－W0得纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于b，图线的斜率k＝＝h，故A正确，B、C、D错误。 针对练3.用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示，实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz。已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。则下列说法正确的是(　　) A．欲测遏止电压，应选择电源左端为正极 B．当电源左端