第15章 第1讲 光电效应 波粒二象性-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

(2)对活塞受力分析有S十mg=S, 活塞上升过程中气体对外界做的功W= pS·0, 由题意可知气体内能的变化量△U= CAT-CTo 由热力学第一定律有△U=Q一W, 解得此过程中容器内气体吸收的热量 Q零+(+停 答累(1)号。(2+(+)停 [针对训练4幻D [针对训练5]解析(1)由题可知，根据玻意 耳定律可得AVA=psVB,解得阳=5o. (2)根据理想气体状态方程可知⑧V TB PeVc Tc' 解得Tc=1.9To (3)根据热力学第一定律可知U=W十Q, 其中Q=0,故气体内能增加△U=W. 答系(1)污加 (2)1.9T。(3)W [例4幻答案BC [针对训练6]BCD 第十五章近代物理 第1讲光电效应波粒二象性 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.电子光电子2.大于或等于 3.(1)大于或等于(2)强度增大 :(4)正比 知识点二 1.hy2.最小值3.电子 4.(1)hy一W。(2)最大初动能 知识点三 1.(1)波动(2)粒子(3)波粒二象 2. 参考答案 [自我检测门 1.(1)×(2)/(3)×(4) 2.C3.B 点拨学法·素养提升 [例1]BD[针对训练1]A [针对训练2]C[例2]A [针对训练3]BD[针对训练4幻CD [例3]D[针对训练5]C [针对训练6]D 第2讲原子和原子核 知识整合·基础落实 [知识梳理] 知识点一 1.(1)卢瑟福(2)少数(3)很小质量 2.(1)波长 (2)连续吸收特征(4)特 征谱线 3.(1)不连续稳定 (2)Em一En(3)不 连续的 不连续的 知识点二 1.(1)自发贝克勒尔 (2)①天然 人工 ②示踪原子 2.(1)核子(2)①核外电子数②核子数 (3)质量数 3.(1)②He_9e(2)①半数 ②内部 4.(1)核子间(3)△mc2 5.(1)③中子④链式反应⑤原子弹 ⑥镉 棒(2)①质量较大热核反应 [自我检测门 1.(1)×(2)/ (3)/(4)X 2.D3.A 点拨学法·素养提升 [例1]C[针对训练1]D [针对训练2]C[例2]D [针对训练3]AC[针对训练4]A [例3]B[针对训练5]C [针对训练6]C[例4]C [针对训练7]C[针对训练8]A第十五章 近代物理 学习要求与学科素养 考情预测 1.了解人类探索原子及其结构的历史.知道原子的核式结构模型.通过对氢原子光谱 本章从光电效应，原 的分析，了解原子的能级结构.（物理观念） 子能级与跃迁、核反 2.了解原子核的组成和核力的性质.知道四种基本相互作用.能根据质量数守恒和电应方程式、衰变、核 荷数守恒写出核反应方程，（科学思维） 能的计算等多角度 3.了解放射性和原子核衰变.知道半衰期及其统计意义.了解放射性同位素的应用，考查.常见的题型有 知道射线的危害与防护，（物理观念） ①光电效应方程的 4.认识原子核的结合能，了解核裂变反应和核聚变反应.关注核技术应用对人类生活应用；②原子核式结 和社会发展的影响.（科学思维） 构模型：③原子能级 5.通过实验，了解光电效应现象.知道爱因斯坦光电效应方程及其意义.能根据实验 与能级跃迁；④核反 结论说明光的波粒二象性，（科学探究） 应方程；⑤衰变与半 6.知道实物粒子具有波动性，了解微观世界的量子化特征.体会量子论的建立对人们 衰期：⑥质能方程与 认识物质世界的影响.（科学态度与责任） 核能的计算 265 第1讲 光电效应 波粒二象性 知识整合 基础落实 )》知识梳理《 的频率必须 这个截止频率才能 产生光电效应， 知识点一，光电效应及其规律 (2)光电子的最大初动能与入射光的 1.光电效应现象 无关，只随入射光频率的增大而 照射到金属表面的光，能使金属中的 从表面逸出的现象叫作光电效应现象，发 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般 射出来的电子叫 不超过10-9s. 2.光电效应的产生条件 (4)当入射光的频率大于截止频率时，饱和 入射光的频率 金属的截止频率， 光电流的大小与入射光的强度成 3.光电效应规律 知识点日·爱因斯坦光电效应方程 (1)每种金属都有一个截止频率，入射光1.光子：在空间传播的光不是连续的，而是 高考总复习物理 一份一份的，每一份叫作一个光子，光子 )》自我检测《 的能量e= 1.判断下列说法的正误 2.逸出功W。 (1)光子和光电子都是实物粒子.() 要使电子脱离某种金属需要外界对它做 (2)要使某金属发生光电效应，入射光子的 功，做功的 叫作这种金属的逸出 能量必须大于或等于金属的逸出功. 功，用W。表示. 3.最大初动能：发生光电效应时，金属表面 (3)光电子的最大初动能与入射光子的频 上的 吸收光子的能量后克服原子 率成正比， () 核的引力逸出时所具有的动能的最大值 (4)法国物理学家德布罗意大胆预言了实 4.光电效应方程 物粒子具有波动性， () (I)表达式：hv=Ek十Wo或E= 2.用光电管进行光电效应实验时，分别用频 (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光 率不同的单色光照射到同种金属上.下列 子获得的能量是hw,在这些能量中，一部 说法正确的是 () 分大小为W。的能量被电子用来脱离金 A.频率较小的入射光，需要经过足够长 266 属，剩下的是逸出后电子的 的时间照射才能发生光电效应 知识点目，光的波粒二象性与物质波 B.入射光的频率越大，极限频率就越大 C.入射光的频率越大，遏止电压就越大 1.光的波粒二象性 D.入射光的强度越大，光电子的最大初 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有 动能就越大 性。 3.单色光B的频率为单色光A的两倍，用 (2)光电效应说明光具有 性 单色光A照射到某金属表面时，从金属 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光 表面逸出的光电子最大初动能为E.用 具有 性 单色光B照射该金属表面时，逸出的光 2.物质波 电子最大初动能为E2,则该金属的逸出 任何一个运动着的物体，小到微观粒子， 功为 () 大到宏观物体，都有一种波与它对应，其 A.E2-E B.E2-2E 波长λ=，p为运动物体的动量，h为 普朗克常量 C.2E1-E2 D.E+E 2 第十五章 近代物理 点拨学法 素养提用 命题点一 光电效应现象和光电效应方程的应用（师生共研） 1.对光电效应的四点提醒 灵敏电流计没有示数.则下列说法正确 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强 的是 () 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 电源 射光无关 A.a光频率大于b光频率 (4)光电子不是光子，而是电子 B.若增加b光的照射时间，灵敏电流计将 2.两条对应关系 会有示数 (1)光的强度大→光子数目多→发射光电 C.若增大b光的光照强度，灵敏电流计将 子多→光电流大 会有示数 (2)光子频率高→光子能量大→产生光电 D.用b光照射时，适当增大电源的输出 子的最大初动能大→遏止电压大 电压，灵敏电流计将会有示数 267 3.定量分析时应抓住三个关系式 母训练2如图所示，有一束单色光入 (1)爱因斯坦光电效应方程：E=hw一Wo. 射到极限频率为的金属板K上，具有 (2)最大初动能与遏止电压的关系：E=U. 最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行 (3)逸出功与极限频率的关系：W。=he. 板电容器极板的方向，从左侧极板上的小 例1(2024·黑吉辽)（多选）X射线光电子 孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右 能谱仪是利用X光照射材料表面激发出 侧极板时速度刚好为零.已知电容器的电 容为C,带电荷量为Q,极板间距为d,普 光电子，并对光电子进行分析的科研仪 朗克常量为h,电子电荷量的绝对值为e, 器.用某一频率的X光照射某种金属表 不计电子的重力.关于电容器右侧极板的 面，逸出了光电子，若增加此X光的强 带电情况和入射光的频率，下列判断正 度，则 ( 确的是 () A.该金属的逸出功增大 B.X光的光子能量不变 C.逸出的光电子最大初动能增大 D.单位时间逸出的光电子数增多 母刻训练①如图所示为光电效应实验装 A.带正电w十 Qe B.带正电，地 Qe Chd 置图.实验中用a光照射光电管时，灵敏 电流计有示数；而用b光照射光电管时， C带负电，h+ Ch D.带负电，十 hd 高考总复习物理 命题点二 光电效应的图像（师生共研） 由图线直接（间接） 验，测得光电管两极间所加电压U与光 图像名称 图线形状 得到的物理量 电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲 线所示.用a、%、、a表示四种光的频 ①极限频率：图线与v 率，下列判断正确的是 () 最大初动 轴交点的横坐标， 能E与人 ②逸出功：图线与E轴 射光频率 交点的纵坐标的绝对 w的关系 值W。=一E=E 图线 ③普朗克常量：图线 的斜率k=h 电源一 甲 颜色相同、 ①遏止电压U。:图线与 A.%>u.>a>% B.vd>v>V>Va 强度不同 L上黄光强 横轴的交点的横坐标 的光，光电 黄光弱) ②饱和光电流Im C.vd>V>Vb>Va D.va>v>M>v 流与电压 U.O Im:光电流的最大值 卧对训练3)（多选）图甲是光电效应的实 268 的关系 ③最大初动能：E=U 验装置图，图乙是通过改变电源极性得到 的光电流与加在阴极K和阳极A上的电 光的颜色 ①遏止电压UaUe 压的关系图像，下列说法正确的是() 黄光 不同时，光 ②饱和光电流 光束、 窗口 蓝光 电流与电 ③最大初动能E UaU.:0 压的关系 eUa,Ex=eUa A1 ①极限频率4：图线 U.U.O 与横轴的交点的横坐 甲 标值 遏止电压 A.由图甲可知，闭合开关，电子飞到阳极 ②遏止电压U。:随入射 U,与人射 A的动能比其逸出阴极K表面时的动 光频率的增大而增大 光频率” 能小 ③普朗克常量h:等于 的关系 B.由图甲可知，闭合开关，向右移动滑动 图线的斜率与电子电 图线 荷量的乘积，即h=ke 变阻器滑片，当电压表示数增大到某 (注：此时光电管两极 一值后，电流表的读数将不再增大 之间接反向电压) C.由图乙可知，③光子的频率小于①光 子的频率 例2如图甲所示为光电效应实验的电路 D.由图乙可知，①②是同种颜色的光，① 图，利用不同频率的光进行光电效应实 的光强比②的大 第十五章近代物理 针对训练4)（多选）某 子所带电荷量为e,由图线可以得到() A.该金属的逸出功为零 同学在研究某金属的光 电效应现象时，发现该 B普朗克常量为？，单位为J·H 金属逸出光电子的最大初动能E,与入射 C.当人射光的频率为2a时，逸出光电子 光频率的关系如图所示.若图线在横、 的最大初动能为b 纵坐标轴上的截距分别为a和一b,已知电 D当人射光的频率为3血时，温止电压为 命题点三 光的波粒二象性和物质波（自主学习） 1.从数量上看 卧划训练5a、b两束单色光分别用同一 个别光子的作用效果往往表现为粒子性； 双缝干涉装置进行实验，在距双缝恒定距 大量光子的作用效果往往表现为波动性。 离的屏上得到如图所示的干涉图样，图甲 2.从频率上看 是a光照射时形成的干涉图样，图乙是b 频率越低波动性越显著，越容易看到光的 光照射时形成的干涉图样.下列关于a、b 干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显 两束单色光的说法正确的是 著，贯穿本领越强，越不容易看到光的干 涉和衍射现象 269 3.从传播与作用上看 甲 光在传播过程中往往表现出波动性；在与 A.a光子的能量较大 物质发生作用时往往表现为粒子性 B.在水中a光传播的速度较小 4.波动性与粒子性的统一 C.若用b光照射某金属没有光电子逸出， 由光子的能量表达式E=v,光子的动量 则α光照射该金属时也没有光电子逸出 表达式力一也可以看出，光的波动性和 D.若a光是氢原子的核外电子从第三能 级向第二能级跃迁时产生的，则b光 粒子性并不矛盾，表示粒子性的能量和动 可能是氢原子的核外电子从第四能级 量的计算式中都含有描述波动性的物理 向第三能级跃迁时产生的 量一频率y和波长入. 卧对训练6下列说法正确的是( 例3下列说法正确的是 ( A.光在介质中的速度等于光在真空中的速度 A质子的德布罗意波长与其动能成正比 B.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射 B.天然放射的三种射线，穿透能力最强 C.光的偏振现象说明光是纵波 的是a射线 D.由红光和绿光组成的一细光束从水中 C.光电效应实验中的截止频率与入射光 射向空气，在不断增大入射角时水面 的频率有关 上首先消失的是绿光 D.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电 完成课时达标：第十五章第1讲 子具有波动性