第16章 第1讲 光电效应 波粒二象性（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

该高中物理高考复习课件聚焦“光电效应 波粒二象性”核心考点，依据高考评价体系明确光电效应实验规律、方程应用、图像分析及波粒二象性的考查要求。通过2022-2024年河北卷、江苏卷等多省真题考情分析，梳理出光电效应方程计算、图像问题（Ek-ν、Uc-ν）等高频考点，归纳出四类常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题情境+模型建构+科学推理”的备考策略，如结合自主练2的激光光子计算、考向3的I-U图像分析，培养学生科学思维素养。通过光电效应方程与图像结合的“斜率-截距法”，帮助学生快速突破截止频率、逸出功等计算，教师可利用课时测评精准把握学情，助力学生高效冲刺高考。

第1讲　光电效应　波粒二象性 高三一轮复习讲义 新高考 第十六章　波粒二象性　原子结构与原子核 年份 2022 2023 2024 三年考情 光子、光电效应 河北卷·T4　江苏卷·T4 全国乙卷·T17 海南卷·T10　 江苏卷·T14 浙江1月·T11　 浙江1月·T15 贵州卷·T8　海南卷·T8 黑吉辽卷·T8　浙江1月·T11 能级跃迁 广东卷·T5　浙江6月·T7 北京卷·T1　重庆卷·T6 海南卷·T10 辽宁卷·T6　 山东卷·T1 新课标卷·T16　 湖北卷·T1 河北卷·T1 安徽卷·T1　重庆卷·T8 江西卷·T2　江苏卷·T5 浙江6月·T10 原子的核式结构、波粒二象性 浙江1月·T16　湖南卷·T1 浙江6月·T15 湖南卷·T1　浙江1月·T14 年份 2022 2023 2024 三年考情 原子核的衰变、半衰期 全国甲卷·T17　 山东卷·T1 浙江6月·T14　 福建卷·T2 海南卷·T2 浙江1月·T9　 浙江6月·T5 海南卷·T1　 重庆卷·T6 北京卷·T1　广西卷·T4 山东卷·T1　福建卷·T1 核反应、核能 浙江1月·T14　 湖北卷·T1 辽宁卷·T2　天津卷·T1 全国甲卷·T15　 全国乙卷·T16 湖南卷·T1　福建卷·T9 天津卷·T3　北京卷·T3 浙江6月·T4　 海南卷·T2 甘肃卷·T1　河北卷·T1 湖北卷·T2　江苏卷·T3 全国甲卷·T14 命题规律 本章主要考查光电效应、能级跃迁、原子核的衰变、半衰期、核反应与核能。原子的核式结构考查较少，能级跃迁、原子核的衰变考查频次增加。该知识模块综合性不强。常见的综合点有：能级跃迁与光电效应、衰变次数与半衰期的计算、核反应方程与核能的计算等。 1.理解光电效应的实验规律，会利用光电效应方程计算逸出功、最大初动能、截止频率等物理量。 2.会分析光电效应的图像问题。 3.理解物质波的概念，理解光的波粒二象性。 学习目标 考点一　黑体辐射　能量子 考点二　光电效应 考点三　光电效应的图像 课时测评 内容索引 考点四　光的波粒二象性　物质波 黑体辐射　能量子 考点一 返回 知识梳理 1．热辐射 (1)定义：周围的一切物体都在辐射________，这种辐射与物体的_____有关，所以叫热辐射。 (2)特点：热辐射强度按波长的分布情况随物体_____的不同而有所不同。 2．黑体、黑体辐射的实验规律 (1)黑体：能够__________入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。 (2)黑体辐射的实验规律 ①对于一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与_____有关外，还与材料的_____及表面状况有关。 电磁波 温度 温度 完全吸收 温度 种类 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的____ 有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度 都有____，另一方面，辐射强度的极大值向波长较__的 方向移动，如图所示。 3．能量子 (1)定义：普朗克认为，组成黑体的振动着的带电微粒的 能量只能是某一最小能量值ε的_______，这个不可再分 的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子的大小：ε＝____，其中ν是带电微粒的振动频率，也即带电微粒吸收或辐射电磁波的频率；h为普朗克常量(一般取h＝6.63×10-34 J·s)。 温度 增加 短 整数倍 hν 自主练1.(多选)关于黑体辐射的实验规律如图所示，下列说法正确的是 A．黑体能够完全吸收照射到它上面的光波 B．随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有所增加 C．随着温度的升高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D．黑体辐射的强度只与它的温度有关，与形状和黑体材料无关 √ √ 能完全吸收照射到它上面的各种频率的电磁波而不发 生反射的物体称为黑体，选项A正确；由题图可知， 随着温度的降低，各种波长的辐射强度都有所减小， 选项B错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大 值向波长较短的方向移动，选项C错误；一般物体辐 射电磁波的情况与温度有关，还与材料的种类及表面 情况有关，但黑体辐射电磁波的情况只与它的温度有 关，选项D正确。 自主练2.(多选)已知一个激光发射器功率为P，发射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则 A．光的频率为 B．光子的能量为 C．光子的动量为 D．在时间t内激光器发射的光子数为 √ √ 光的频率ν＝，A正确；光子的能量E＝hν＝，B错误；光子的动量p＝，C正确；在时间t内激光器发射的光子数N＝，D错误。 归纳提升 返回 1．黑体辐射的实验规律 (1)温度一定时，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值。 (2)随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 2．能量子的理解 (1)物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的，只能是hν的整数倍。 (2)微观世界中的物理系统，如原子、分子和离子等，其能量正如普朗克所假设的那样，只能取某些特定的值，即能量是量子化的。 光电效应 考点二 返回 知识梳理 1．光电效应及其规律 (1)光电效应现象 照射到金属表面的光，能使金属中的______从表面逸出，这种电子叫作_________。 (2)光电效应的产生条件 入射光的频率______金属的截止频率。 (3)光电效应规律 ①每种金属都有一个截止频率，入射光的频率必须______这个截止频率才能产生光电效应。 电子 光电子 大于 大于 ②光电子的最大初动能与入射光的______无关，只随入射光频率的增大而______。 ③光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10-9 s。 ④在入射光的频率(大于截止频率)不变的情况下，入射光越强，饱和电流______。 2．爱因斯坦光电效应方程 (1)表达式：Ek＝hν－W0。 (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，在这些能量中，一部分大小为W0的能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的_________。 (3)逸出功W0：电子从金属中逸出所需做功的_________。 强度 增大 越大 初动能 最小值 (4)截止频率：νc＝_____。 (5)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的______吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值。 1．光子和光电子都是实物粒子。 ( ) 2．只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应。 ( ) 3．要想在光电效应实验中测到光电流，入射光子的能量必须大于金属的逸出功。 ( ) 4．光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。 ( ) × × × √ 核心突破 1．光电效应的两条对应关系 入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； 光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。 2．光电效应中的三个重要关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。 (2)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系：Ek＝eUc。 (3)逸出功W0与截止频率νc的关系：W0＝hνc。 3．四点提醒 (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。 考向1　光电效应的规律 (多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是 A．保持入射光的频率不变，入射光的强度变大，饱和电流变大 B．入射光的频率变高，饱和电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的强度不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 例1 √ √ 根据光电效应实验得出的结论，保持入射光的频率不变，入射光的强度变大，饱和电流变大，故A正确，B错误；根据爱因斯坦光电效应方程得，入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C正确；保持入射光的强度不变，若入射光的频率低于截止频率，则没有光电流产生，故D错误。 考向2　光电效应规律的研究 利用光电效应原理制成的光电器件，如图所示， 用频率为ν的单色光照射光电管，能发生光电效应现象， 则 A．此电路可用于研究光电管的饱和电流 B．用频率小于ν的单色光照射阴极K时，金属的截止频 率不同 C．增加入射光的强度，遏止电压不变 D．滑动变阻器滑片P从左端缓慢向右移动时，电流表示数逐渐增大 例2 √ 此电路研究的是光电管的遏止电压，不可用于研究光电管的饱和电流，A错误；金属的截止频率只与自身有关，与外界光照条件无关，B错误；遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，C正确；因光电管所加电压为反向电压，则滑片P从左向右移动，电压变大，射到A极的电子变少，电流变小，D错误。 考向3　光电效应方程的应用 (2025·山东齐鲁名校联盟联考)用波长为λ、3λ的两种单色光分别照射某金属，均能发生光电效应现象，两种情况下逸出光电子的最大速度之比为3∶1，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，则该种金属的逸出功为 A． B． C． D． 例3 √ 设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程，当用波长为λ的光照射时Ek1＝h－W0，当用波长为3λ的光照射时Ek2＝h－W0，又因为逸出光电子的最大速度之比为3∶1，则动能之比Ek1∶Ek2＝∶＝9∶1，联立可得该种金属的逸出功为W0＝，故选B。 返回 光电效应的图像 考点三 返回 光电效应的四类图像 图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率ν的关系 (1)截止频率νc：图线与ν轴交点的横坐标 (2)逸出功W0：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值，即W0＝＝E (3)普朗克常量h：图线的斜率，即h＝k 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系 (1)截止频率νc：图线与横轴交点的横坐标 (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：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke (4)逸出功W0：图线与Uc轴交点的纵坐标的绝对值与电荷量的乘积，即W0＝eUm 图像名称 图线形状 由图线直接(间接)得到的物理量 颜色不同时，光电流与电压的关系 (1)遏止电压Uc1、Uc2 (2)饱和电流 (3)最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系 (1)遏止电压Uc：图线与横轴交点的横坐标 (2)饱和电流Im1、Im2：光电流的最大值 (3)最大初动能Ek＝eUc 考向1　Ek­ν图像 金属钛由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。用频率为2.5× 1015 Hz的单色光照射金属钛表面，发生光电效应。从钛表面放出光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图所示。普朗克常量h＝6.63× 10-34 J·s，则下列说法正确的是 A．钛的极限频率为2.5×1015 Hz B．钛的逸出功为6.63×10-19 J C．随着入射光频率的升高，钛的逸出功增大 D．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 例4 √ 由题图可知，当最大初动能等于零时，入射光的频率等于金属的极限频率，则有νc＝1.0×1015 Hz，可知钛的逸出功W0＝hνc＝6.63×10-34×1.0×1015 J＝6.63×10-19 J，A错误，B正确；逸出功由金属本身的性质决定，与入射光频率无关，C错误；由题图可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系，D错误。故选B。 考向2　Uc-ν图像 (2025·江苏南京一模)用图甲所示实 验装置探究光电效应规律，得到a、b两种 金属材料遏止电压Uc随入射光频率ν的图 线如图乙中1和2所示，则下列有关说法中 正确的是 A．图线的斜率表示普朗克常量h B．金属材料a的逸出功较大 C．用同一种光照射发生光电效应时，a材料逸出的光电子最大初动能较大 D．光电子在真空管中被加速 例5 √ 由爱因斯坦光电效应方程有hν－W0＝ Ek，遏止电压Uc与最大初动能关系为 Ek＝eUc，可得Uc＝，可知图 线的斜率k＝，A错误；由Uc＝ ，可知图线在纵轴上的截距为－，由题图乙可知b的截距的绝对值大于a的截距的绝对值，所以W0b>W0a，B错误；由爱因斯坦光电效应方程有hν－W0＝Ek，由于a材料的逸出功较小，则用同一种光照射发生光电效应时，a材料逸出的光电子最大初动能较大，C正确；题图甲中光电管加的是反向电压，光电子在真空管中被减速，D错误。 考向3　I-U图像 (多选)分别用a、b两种单色光照射同一金属，测得的光 电流和电压的关系如图所示，则 A．a、b两种光从同种介质射入空气发生全反射时，a光的 临界角大 B．b光的光子动量大于a光的光子动量 C．该金属被a光照射时的逸出功小于被b光照射时的逸出功 D．该金属被a光照射时射出的光电子的动能一定大于被b光照射时射出的光电子的动能 例6 √ √ 根据eUc＝Ek＝hν－W0可知，频率越大，遏止电压越大， 所以a光的频率比b光的小，同种介质对a光的折射率更小， 根据全反射临界角公式sin C＝，可知a光的临界角大， 故A正确；由于a光的频率比b光的小，则a光的波长比b光大，根据p＝，可知a光的光子动量比b光的光子动量小，故B正确；逸出功是金属的自身属性，与入射光无关，故C错误；b光照射时的最大初动能比a光照射时的大，但是光电子的动能介于零和最大初动能之间，因此无法比较，故D错误。故选AB。 1．光电流为零时对应的电压为遏止电压Uc。 2．结合爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0和遏止电压计算公式eUc＝Ek分析求解。　　 总结提升 返回 光的波粒二象性　物质波 考点四 返回 知识梳理 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有______性。 (2)光电效应说明光具有______性。 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有_______________。 2．物质波 任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝，p为运动物体的动量，h为普朗克常量。 波动 粒子 波粒二象性 自主练1.关于光的波粒二象性，下列说法正确的是 A．光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的 B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性 D．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 √ 光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，并不矛盾和对立，故A、C错误；光是概率波，不同于机械波，光的粒子性也不同于质点，即单个光子既具有粒子性也具有波动性，故B错误；由于光既具有波动性，又具有粒子性，光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，故无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，故D正确。 自主练2.已知电子的质量约为9.1 × 10-31 kg，一个电子和一个直径为4 μm的油滴具有相同的动能，已知油滴的密度ρ＝0.8×103 kg/m3，则电子与该油滴的德布罗意波长之比的数量级为 A．10-8 B．10-4 C．102 D．108 √ 根据德布罗意波长公式λ＝和p＝，解得λ＝，由题意可知，电子与油滴的动能相同，则有，油的密度约为ρ＝，由于已知油滴的直径，则油滴的质量为m油＝≈ 2.7 × 10-14 kg，代入数据解得 ≈1.7 × 108。故选D。 归纳提升 1．对光的波粒二象性的理解 从数量上看 个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性 从频率上看 频率越低波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高粒子性越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，贯穿本领越强 从传播与作用上看 光在传播过程中往往表现出波动性，在与物质发生作用时往往表现出粒子性 波动性与粒子性的统一 由光子的能量ε＝hν、光子的动量表达式p＝可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾，表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ 2.物质波 (1)任何一个运动的物体，无论大小，都有一种波与之对应。 (2)物质波的波长：λ＝，h是普朗克常量。 返回 课 时 测 评 返回 1．关于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法错误的是 A．以某一个最小能量值一份一份地辐射 B．辐射和吸收的能量均是某一最小值的整数倍 C．辐射和吸收的能量均是量子化的 D．吸收的能量可以是连续的 √ 根据量子化的理论，带电微粒辐射和吸收的能量，都只能是某一最小能量值的整数倍，故A、B正确；带电微粒辐射和吸收的能量不是连续的，是量子化的，故C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 2．紫外线照射可以杀菌消毒。已知某品牌口罩表面积为S，紫外线波长为λ，普朗克常量为h，真空中光速为c。用单位面积上发射功率为P的紫外线垂直照射口罩时间为t，则t内照射到口罩上的紫外线光子数为 A． B． C． D． 光子能量ε＝hν＝h，根据题意可得PSt＝，解得N＝，故D正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 3．在研究光电效应实验中，某金属的逸出功为W0，用波长为λ的单色光照射该金属发生了光电效应。已知普朗克常量为h，真空中光速为c，下列说法正确的是 A．光电子的最大初动能为－W0 B．该金属的截止频率为 C．若用波长为的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能变为原来的2倍 D．若用波长为2λ的单色光照射该金属，一定可以发生光电效应 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 根据光电效应规律可知，光电子的最大初动能Ek＝－W0，故A正确；金属的逸出功为W0，则截止频率为νc＝，故B错误；若用波长为的单色光照射该金属，则光电子的最大初动能Ek′＝－W0＞2＝2Ek，故C错误；若用波长为2λ的单色光照射该金属，光子的能量减小，根据光电效应发生的条件可知，不一定能发生光电效应，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 4．(多选)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 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0，由动能定理得Ek＝eU，若用a、b单色光照射同种金属时，逸出功W0相同。当νa＞νb时，一定有Eka＞Ekb，Ua＞Ub，故选项A错误，B正确；若Ua＜Ub，则一定有Eka＜Ekb，故选项C正确；因逸出功相同，有W0＝ hνa－ Eka＝ hνb－ Ekb，故选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 5．(2025·北京西城区一模)研究光电效应现象的装置如图所示。图中K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K极受到光照时能够发射电子。当用光子能量为2.82 eV的光照射K极时，电流表的读数为30 μA，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于1 V时，电流表读数为零，保持滑片位置不变。下列说法中正确的是 A．光电子的最大初动能为1.82 eV B．K极材料的逸出功为1 eV C．电流表的读数为30 μA时，电压表的示数大于1 V D．仅将电源正负极对调，电流表示数一定大于30 μA √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 电压表示数为1 V时，电流表示数为零，即遏止电压为 1 V，则光电子最大初动能为Ek＝eUc＝1 eV，A错误； K极材料的逸出功为W0＝hν－Ek＝1.82 eV，B错误；电 流表有示数，说明两极电压小于遏止电压1 V，C错误； 仅将电源正负极对调，则两极间电场对光电子的运动有 促进作用，电流表示数增大，一定大于30 μA，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 6．(2025·山东青岛一模)太阳能电池板是 利用光电效应将光能转化为电能的设备， 图甲是研究制作电池板的材料发生光电效 应的电路图。用不同频率的光照射K极板 发生光电效应，得到图乙中遏止电压Uc与 入射光的频率ν间的关系图像。下列说法 正确的是 A．增大入射光频率，K极板的逸出功增大 B．增大入射光频率，产生光电子的最大初动能增大 C．增大入射光强度，产生光电子的最大初动能增大 D．遏止电压Uc与入射光频率ν关系图像的斜率表示普朗克常量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 逸出功只与金属本身有关，与入射光 频率无关，A错误；根据爱因斯坦光电 效应方程Ek＝hν－W0，光电子的最大 初动能只与逸出功和入射光频率有关， 与光照强度无关，相同情况下，入射 光频率增大，产生光电子的最大初动 能增大，B正确，C错误；由动能定理有eUc＝Ek，变式得Uc＝，斜率表示，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 7．用单色光去照射光电管中某种金属电极，发生光电效应，该金属逸出的光电子的最大初动能Ek与单色光的频率ν间关系图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，图中a、b、c为已知量，则下列说法正确的是 A．该金属的截止频率为a B．普朗克常量h＝ C．该金属的光电子逸出功为 D．当光照频率为a时，该金属光电效应的遏止电压为Uc＝ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由题图可知，ν＝b时，光电子的最大初动能为零， 所以截止频率为b，故A错误；根据光电效应方程Ek ＝hν－W0，变形得ν＝Ek＋W0，对照题图可知斜 率k＝，即h＝，故B错误；当Ek等于零时，即光子能量恰好等于光电子的逸出功，W0＝hν＝，故C错误；当光照频率为a时，光电子具有最大初动能Ek＝c，eUc＝Ek，解得Uc＝，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 8．一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波长为 A． B． C． D． 中子的动量p1＝，氘核的动量p2＝，根据动量守恒定律，同向正碰后形成的氚核的动量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布罗意波长λ3＝，A正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 9．(多选)电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23 kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。电子质量取9.1×10-31 kg，普朗克常量取6.6×10-34 J·s，下列说法正确的是 A．发射电子的动能约为8.0×10-15 J B．发射电子的物质波波长约为5.5×10-11 m C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉 D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 根据p2＝2mEk可知，电子的动能为Ek＝≈7.9×10-17 J，故A错误；根据德布罗意波长公式可得，发射出的电子的物质波波长约为λ＝＝5.5×10-11 m，故B正确；物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则即使电子依次通过双缝也能发生干涉现象，只是需要大量电子才能显示出干涉图样，故C错误，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 10．美国物理学家密立根以精湛的技术测量了光电效应中几个重要的物理量。如图所示，若先后用频率为ν1、ν2的单色光照射阴极K均可产生光电流。调节滑片P，当电压表示数分别为U1、U2时，ν1、ν2的光电流恰减小到零。已知U1＞U2，电子电荷量为e，下列说法正确的是 A．两种单色光光子的动量p1＜p2 B．光电子的最大初动能Ek1＜Ek2 C．普朗克常量为 D．逸出功为 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 根据公式eU＝hν－W0＝h－W0，因为，所以λ1< λ2，光子动量p＝，故p1>p2，光电子的最大初动能Ek＝ eU，故Ek1>Ek2，故A、B错误；根据光电效应方程得hν1 ＝eU1＋W0，hν2＝eU2＋W0，解得h＝， W0＝，故C正确，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 11．(2025·江苏南京学情调研)地铁靠站时列车车体 和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若 光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报 警。如图乙所示，光线发射器内大量处于n＝3能级 的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b 两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为 a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电 管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材 料的逸出功为2.55 eV，下列说法正确的是 A．b光为氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光 B．经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显 C．光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54 eV D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由题图丙知，νa<νb，故a光为2→1跃迁时发出的光，b光为3→1跃迁时发出的光，故A错误；由νa<νb得，a光的波长大于b光的波长，故经同一障碍物时，a光衍射现象更明显，故B错误；由光电效应方程得Ek＝hνb－W0＝E3－E1－W0＝9.54 eV，故C正确；部分光线被遮挡，光强降低，饱和电流减小，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 12．(2025·广东湛江二模)光伏发电是提供清洁 能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。 演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、 c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压 表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法 正确的是 A．若b光为绿光，则a光可能是紫光 B．a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能 C．单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子少 D．若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由光电效应方程Ek＝hν－W0及eUc＝Ek，解得eUc＝hν－W0，即遏止电压越大，对应入射光的频率越大，可知a光和c光的频率一样，且均小于b光的频率，若b光为绿光，则a光不可能是紫光，选项A错误；由题图乙可知Uc1>Uc2，根据Ek＝eUc可知，a光照射光电管发出光电子的最大初动能小于b光照射光电管发出光电子的最大初动能，选项B正确； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 对于a、c两束频率相同的光来说，入射光 越强，单位时间内发射的光电子数越多， 则单位时间内a光照射光电管发出的光电 子比c光照射光电管发出的光电子多，选 项C错误；对a、b两束不同频率的光来说， 光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等，因为b光的光子频率较高，每个光子的能量较大，所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子数较少，即单位时间内发出的光电子数较少，选项D错误。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 谢 谢 观 看 光电效应　波粒二象性 $