第16章 第1讲 近代物理初步（课件PPT）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

该高中物理高考复习课件聚焦“近代物理初步”核心模块，覆盖光电效应、波粒二象性、黑体辐射等高考高频考点。依据考情概览中2021-2023年单选、多选、填空等题型及分值分布，精准对接高考评价体系，梳理出光电效应方程应用、三类图像分析等权重考点，归纳真题常见题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题实战+科学思维培养”，精选2024海南、辽宁等高考真题，通过光电效应图像斜率求普朗克常量、球模型分析光子数等实例，渗透模型构建、科学推理素养。特设易错点辨析与答题模板，助力学生掌握解题技巧，教师可据此高效开展针对性复习，提升备考效率。

正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义 物 理 1 16 第十六章 近代物理初步 考情概览 备考指南 第1讲 光电效应　波粒二象性 考点一 考点二 考点三 02 03 01 备考目标 1.掌握黑体辐射的定义及其实验规律，理解能量量子化的意义。 2.理解光电效应现象及光电效应的实验规律，会利用光电效应方程计算相关问题。 3.会分析光电效应常见的三类图像。 4.理解物质波的概念，理解光的波粒二象性。 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 黑体及黑体辐射 整合必备知识 考点一 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 7 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 8 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 9 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 10 × × 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 11 提升关键能力 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 12 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 13 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 光电效应 整合必备知识 考点二 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 18 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 提升关键能力 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 22 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 光的波粒二象性与物质波 整合必备知识 考点三 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 34 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 提升关键能力 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 38 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 课下巩固精练卷（四十一） 光电效应　波粒二象性 正禾一本通 高三一轮总复习高效讲义（物理） 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 46 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 正禾一本通 谢谢观看 2024 2023 2022 黑体辐射、能 量子、物质波 北京卷T13；贵州卷T8 浙江1月卷T14；湖南卷T1 北京卷T14；海南卷T10 江苏卷T14；浙江1月卷T11 浙江1月卷T16 光电效应 海南卷T8；辽宁卷T8 浙江1月卷T11 浙江6月卷T15 河北卷T4 氢原子光谱 浙江1月卷T12 — — 能级跃迁 浙江6月卷T10 江西卷T2；江苏卷T5 重庆卷T8；安徽卷T1 山东卷T1；湖北卷T1 辽宁卷T6；新课标卷T16 广东卷T5；浙江6月卷T7 北京卷T1；重庆卷T6 原子核的衰 变、半衰期 山东卷T1；北京卷T1 福建卷T1；广西卷T4 重庆卷T6；浙江6月卷T5 海南卷T1；浙江1月卷T9 全国甲卷T17；山东卷T1 浙江6月卷T14 核反应、核能 江苏卷T3；广东卷T2 浙江6月卷T4；海南卷T2 甘肃卷T1；浙江1月卷T7 河北卷T1；湖北卷T2 全国甲卷T1 全国甲卷T15；广东卷T1 天津卷T3；北京卷T3 湖南卷T1 浙江1月卷T14 湖北卷T1；辽宁卷T2 知道能量子、物质波的概念；认识和理解光电效应现象，能用爱因斯坦光电效应方程进行相关计算；理解卢瑟福的原子核式结构模型和玻尔的氢原子模型，掌握与能级跃迁和光谱有关的计算；知道原子核的衰变、聚变、裂变等，理解半衰期的概念，会书写核反应方程；理解质能方程，会计算核能。本章涉及的科学思维方法有量子化观点、模型构建、守恒思想、图像法等。 温度 温度 完全吸收 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。 电磁波 增加 (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，还与材料的 及表面状况有关。 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短的方向移动，如图所示。 温度 种类 温度 3．能量量子化 (1)能量子 普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值ε的 ，这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 (2)能量子大小 ε＝ ，其中ν是带电微粒吸收或辐射电磁波的频率。h为普朗克常量，h＝6.626×10-34 J·s(一般取h＝6.63×10-34 J·s)。 整数倍 hν 变大 4．光子 (1)光子及光子能量：爱因斯坦认为，光本身是由一个个不可分割的 组成，频率为υ的光的能量子ε＝ ，称为光子。 (2)光子的动量 ①康普顿认为，光子不仅具有能量，而且具有动量，光子的动量p与光的波长λ和普朗克常量h有关，三者关系为p＝ 。 ②在康普顿效应中，当入射的光子与晶体中的电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，光子动量可能会变小，波长λ 。 能量子 hν [辨析明理] 判断下列说法的正误 (1)黑体不反射电磁波，也不辐射电磁波。( ) (2)黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关。( ) (3)玻尔为得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，提出了能量子的假说。( ) (4)微观粒子的能量是量子化的，即微观粒子的能量是分立的。( ) √ √ 角度(一) 黑体与黑体辐射 【例1】 人们认识量子论的第一步始于对黑体辐射实验规律的解释，如图所示为T1、T2两种温度下黑体的辐射强度与其辐射光波长的关系，下列说法正确的是(　　 ) A．T1<T2 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 C．随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小 D．爱因斯坦提出的能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律 解析：选B。对于黑体辐射，温度越高，辐射强度越强，且极大值向着波长较短的方向移动，根据图像可知，T1>T2，故A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确；随着温度升高，各种波长的辐射强度均有增加，但辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，故C错误；普朗克提出了能量子假说并根据能量子假说很好地解释了黑体辐射的实验规律，破除了“能量是连续变化的”传统观念，故D错误。 角度(二) 能量子 【例2】 (2023·江苏高考)“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子，设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线，卫星探测仪镜头正对着太阳，每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S，卫星离太阳中心的距离为R，普朗克常量为h，光速为c，求： (1)每个光子的动量p和能量E； (2)太阳辐射硬X射线的总功率P。 解析：(1)根据德布罗意波长公式可得，每个光子的动量为p＝ 每个光子的频率为ν＝ 每个光子的能量为E＝hν 故每个光子的能量为E＝h。 (2)卫星离太阳中心的距离为R,离太阳中心距离为R的球面的表面积为S球＝4πR2 单位面积上的功率为P0＝ 太阳辐射硬X射线的总功率P＝S球P0 联立解得P＝。 答案：(1)　 h　 (2) [规律方法] 分析点光源辐射的能量、功率或光子数等问题时，常需构建以点光源为中心，以探测点到点光源的距离为半径的球模型。 大于或等于 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 从表面逸出的现象称为光电效应，这种电子常称为 。 (2)光电效应规律 ①每种金属都有一个截止频率 ， 也称作极限频率，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 越大 正比 hν－W0 ②光电子的最大初动能与入射光的强度 ，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当入射光的频率大于或等于截止频率时，在光的频率不变的情况下，入射光越强，逸出的光电子数 ，饱和电流 ，饱和电流的大小与入射光的强度成 。 2．爱因斯坦光电效应方程 (1)光电效应方程 ①表达式：hν＝Ek＋W0或Ek＝ 。 无关 增大 越多 最大值 Ek＝eUc ②物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是 hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的 。 (2)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的 叫作这种金属的逸出功，用W0表示。逸出功W0与金属的截止频率的关系为 。 (3)最大初动能：发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的 ，Ek＝，最大初动能与遏止电压Uc的关系为 。 最大初动能 最小值 W0＝hνc [辨析明理] 判断下列说法的正误 (1)光子和光电子都不是实物粒子。( ) (2)只要入射光的强度足够大，就可以使金属发生光电效应。( ) (3)要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于或等于该金属的逸出功。( ) (4)光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比。( ) √ × × × 角度(一) 光电效应的理解 1．分析光电效应的两条思路 (1) (2) 2．关于光电效应的三个重要关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0。 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)光电子的最大初动能Ek与遏止电压Uc的关系：Ek＝eUc。 入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，对应的遏止电压越大。 (3)逸出功W0与截止频率νc的关系：W0＝hνc。 逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 【例3】 (2024·海南高考)利用如图所示的装置研究光电效应，闭合单刀双掷开关S1，用频率为 的光照射光电管，调节滑动变阻器，使电流表的示数刚好为0，此时电压表的示数为U1，已知电子电荷量为e，普朗克常量为h，下列说法正确的是(　　 ) A．其他条件不变，增大光强，电压表示数增大 B．改用比ν1更大频率的光照射，调整电流表的示数为零，此时电压表示数仍为U1 C．其他条件不变，使开关接S2，电流表示数仍为零 D．光电管阴极材料的截止频率νc＝ν1－ 解析：选D。当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程eU1＝hν1－W0，故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故A错误；若改用比ν1更大频率的光照射时，调整电流表的示数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压表示数大于U1，故B错误；其他条件不变时，使开关S接2，此时hν1＞W0，可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C错误；根据爱因斯坦光电效应方程eU1＝hν1－W0，其中W0＝hνc，联立解得光电管阴极材料的截止频率为νc＝ν1－，故D正确。 [思维延伸]保持滑动变阻器滑片的位置不动，若提高光照强度，则金属的逸出功、光电子的最大初动能和饱和电流怎样变化？ 提示：不变　不变　增大 角度(二) 光电效应的图像 光电效应的三类图像问题 名称 图像 由图像直接(或间接)得到的物理量 最大初动能Ek与入射光频率 ν的关系图像 Ek＝hν－h (1)截止频率 ：图线与ν轴交点的横坐标； (2)逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的绝对值W0＝|－E|＝E； (3)普朗克常量：图线的斜率k＝h 名称 图像 由图像直接(或间接)得到的物理量 光电流I与电压U的关系图像 (1)颜色(频率ν)相同 (1)遏止电压Uc：图线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 (2)颜色(频率ν)不同 (1)遏止电压Uc1>Uc2，则ν1>ν2； (2)最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 名称 图像 由图像直接(或间接)得到的物理量 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像 (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，Uc＝； (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 【例4】 (2024·江苏南京模拟)用各种频率的光照射两种金属材料得到遏止电压Uc随光的频率ν变化的两条图线1、2，图线上有P和Q两点。下列说法正确的是(　　 ) A．图线1、2的斜率均为普朗克常量h B．图线1对应金属材料的逸出功小 C．照射同一金属材料，用Q对应的光比P对应的光产生的饱和电流一定大 D．照射同一金属材料，用P对应的光比Q对应的光逸出的光电子最大初动能大 解析：选B。根据光电效应方程和动能定理可得Ek＝hν－W0，Ek＝eUc，可得Uc＝，由此可知图线1、2的斜率为，由图可知图线1的纵轴截距的绝对值小，即小，可知其对应金属材料的逸出功小，故A错误，B正确；P对应的光的频率较小，不能确定光的强度，所以不可以确定饱和光电流的大小，故C错误；P对应的光的频率较小，Q对应的光的频率较大，所以照射同一金属材料，根据Ek＝hν－W0知，用Q对应的光比P对应的光溢出的电子最大初动能大，故D错误。 德布罗意波 1．光的波粒二象性 (1)光的干涉、衍射、偏振等现象证明光具有 。 (2)光电效应和康普顿效应说明光具有 。 (3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。 2．物质波：德布罗意认为，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，波长λ＝ ，其中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，数值为6.626×10-34 J·s。人们把这种波称为 ，也叫物质波。 波动性 粒子性 [辨析明理] 1．判断下列说法的正误 (1)美国物理学家康普顿发现了康普顿效应，证实了光的粒子性。( ) (2)光的频率越高，光的粒子性越明显，但仍具有波动性。( ) (3)所有运动的物体都对应着一种波。( ) √ √ √ 2．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。试从光的本质解释光的干涉现象产生的原因。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：如果用比较弱的光曝光时间比较短，少量光子通过狭缝在屏的感光底片上显示出一个个光点，显示出粒子性；如果曝光时间比较长，很多光子的行为就显示出波动性，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方。 角度(一) 光的波粒二象性 【例5】 用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)(b)(c)所示的图像，则(　　 ) 解析：选D。题图(a)只有分散的亮点，表明光具有粒子性；题图(c)呈现干涉条纹，表明光具有波动性，A、B错误；紫外线也具有波粒二象性，也可以观察到类似的图像，C错误；实验表明光是一种概率波，D正确。 A．图像(a)表明光具有波动性 B．图像(c)表明光具有粒子性 C．用紫外线观察不到类似的图像 D．实验表明光是一种概率波 【例6】 (多选)(2024·贵州高考)我国在贵州平塘建成了世界最大单口径球面射电望远镜FAST，其科学目标之一是搜索地外文明。在宇宙中，波长位于搜索地外文明的射电波段的辐射中存在两处较强的辐射，一处是波长为21 cm的中性氢辐射，另一处是波长为18 cm的羟基辐射。在真空中，这两种波长的辐射相比，中性氢辐射的光子(　　 ) A．频率更大 B．能量更小 C．动量更小 D．传播速度更大 解析：选BC。所有光波在真空中传播的速度相同，都是c，D错误；由光子频率与波长公式ν＝，能量公式ε＝hν，动量与波长公式p＝可知，波长更长时，频率更小，能量更小，动量更小，A错误，B、C正确。 角度(二) 实物粒子的波粒二象性 【例7】 (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。已知电子质量取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 解析：选BD。根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能约为Ek＝故A错误；发射电子的物质波波长约为λ＝ m＝5.5×10-11 m，故B正确；实物粒子也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样，故C错误，D正确。 【基础落实练】 1．(2024·湖南高考)量子技术是当前物理学应用研究的热点，下列关于量子论的说法正确的是(　　) A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．光电效应实验中，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射也可以让电子从该金属表面逸出 C．康普顿研究石墨对X射线散射时，发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分 D．德布罗意认为质子具有波动性，而电子不具有波动性 解析：选B。普朗克认为黑体辐射的能量是量子化的，A错误；紫光的频率大于红光的频率，由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，红光照射可以让电子从某金属表面逸出，若改用紫光照射该金属表面，一定能发生光电效应，即电子从该金属表面逸出，B正确；康普顿散射实验发现，X射线被较轻物质(石墨、石蜡等)散射后除了有波长与原波长相同的成分外，还有波长较长的成分，C错误；德布罗意认为实物粒子具有波粒二象性，D错误。 2．(2024·贵州毕节模拟)对于波长为λ的可见光，只有在单位时间内超过n个光子射入瞳孔，人眼才能察觉。现有一个光源以一定功率均匀地向各个方向发射这种光，设人眼瞳孔的面积为S，光在真空中速度为c，普朗克常量为h，若要使距离该光源l处的人能观察到这个光源，则该光源的功率至少为(　　 ) A． B． C． D． 解析：选D。以光源为球心，l为半径做球面，则单位时间内通过球面单位面积的光子数为N0＝，人能观察到这个光源，通过人眼瞳孔的光子数N0S≥n，联立可得P≥，故D正确。 3．(多选)(2024·辽宁高考)X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则(　　 ) A．该金属逸出功增大 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 解析：选BD。金属的逸出功是金属自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误；根据光子能量公式ε＝hν，可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0，可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误；增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。 4．如图所示为研究光电效应实验的电路图。初始时刻，滑动触头P在O点左侧靠近a点某位置；用一定强度的绿光照射光电管K极，当闭合开关后，微安表的示数不为0，则在P向b端移动的过程中(　　 ) A．微安表的示数不断增大 B．微安表的示数可能为零 C．到达A极的光电子动能不断增大 D．K极逸出的光电子的最大初动能不断增大 解析：选C。在P向b端移动的过程中，在到达O点之前，A极电势低于K极电势，随着P靠近O，静电力对光电子做的负功越来越少，微安表的示数增大；过了O点之后，A极电势高于K极电势，静电力对光电子做正功，微安表的示数增大，当达到饱和电流后微安表的示数不再增大，A、B错误；A极电势逐渐升高，P到达O点前静电力对光电子做的负功减小，过了O点后静电力对光电子做的正功逐渐增大，根据动能定理可知到达A极的光电子动能不断增大，C正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知K极逸出的光电子的最大初动能不变，D错误。 如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率ν1＜ν2，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值Ekm随电压U变化关系的图像是(　　 ) 解析：选C。光电管所加电压为正向电压，则根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子到达A极时动能的最大值Ekm＝Ue＋hν－hν截止，可知Ekm ­U图像的斜率相同，均为e；截止频率越大，则图像在纵轴上的截距越小，因ν1＜ν2，则图像C正确，A、B、D错误。 6．如图所示为电子在场中运动的初速度v的四种情况，其中电子的德布罗意波长变长的是(　　 ) 解析：选B。德布罗意波长公式为λ＝，因此当电子速度减小时，动量减小，德布罗意波长变长。电子沿着与电场相反的方向做加速运动，动量增大，德布罗意波长变短，故A错误；电子沿着电场方向做减速运动，动量减小，德布罗意波长变长，故B正确；磁场对电子不做功，不改变电子速度大小，故德布罗意波长不变，故C、D错误。 【综合提升练】 7．(多选)(2023·浙江高考)有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为Δx，已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则(　　) A．电子的动量pe＝ B．电子的动能Ek＝ C．光子的能量E＝W0＋ D．光子的动量p＝ 解析：选AD。由条纹间距Δx＝λ、电子动量pe＝，联立解得pe＝，A正确；电子的动能Ek＝，解得Ek＝，B错误；光子的能量E＝W0＋Ek，故E＝W0＋，C错误；光子的动量p＝，解得p＝，D正确。 8．(多选)如图所示，甲、乙为两束光经过同一双缝干涉装置后产生的干涉条纹，丙图为光电效应实验图，若实验中施加反向电压，则得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图丁所示，下列说法正确的是(　　 ) A．若甲光能使丙图中光电管产生光电流，则乙光一定能使丙图中光电管产生光电流 B．当UAK小于0，但UAK没有达到遏止电压时，流经电流表方向为从上到下 C．若甲光对应丁图中b光，则乙光可能对应丁图中c光 D．a光照射光电管产生的光电子动能一定小于b光照射光电管产生的光电子动能 解析：选AB。根据Δx＝λ，可知甲光波长比乙光长，甲光频率小于乙光，若甲光能使题图丙中光电管产生光电流，则乙光一定能使题图丙中光电管产生光电流，A正确；UAK没有达到遏止电压时，光电子在光电管中的运动方向由右至左，电流流经电流表方向为从上到下，B正确；根据题图丁可知，b、c两种光射向同一光电管，反向遏止电压是一样的，说明b、c是同一种频率的光，但是由A选项可知，甲、乙光频率不同，两者是矛盾的，C错误；根据上述分析可知，a光遏止电压小，由爱因斯坦光电效应方程可知，a光照射产生的光电子的最大初动能一定小于b光照射的，但是a光照射光电管产生的光电子动能不一定小于b光照射光电管产生的光电子动能，D错误。 9．图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K，正确操作下，记录相应电表示数并绘制如图乙所示的Uc ­ν图像，当频率为ν1时绘制了如图丙所示的I ­U图像，图中所标数据均为已知量，则下列说法正确的是(　　 ) A．饱和电流与K、A之间的电压有关 B．测量遏止电压Uc时，滑片P应向b移动 C．阴极K的逸出功W0＝ D．普朗克常量h＝ 解析：选C。饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故A错误；测量遏止电压Uc时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W0，根据动能定理eUc＝Ek，整理得Uc＝，图像的斜率为k＝，解得普朗克常量h＝，故D错误；根据hν1－W0＝eUc1，hν2－W0＝eUc2，解得阴极K的逸出功W0＝，故C正确。 10．(2024·浙江高考)如图所示，金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子，最大速率为vm。正对M放置一金属网N，在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d(远小于板长)，电子的质量为m，电荷量为e，则(　　 ) A．M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B．只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能＋eU C．电子从M到N过程中y方向位移大小最大为vmd D．M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 解析：选C。根据动能定理，从金属板M上逸出的光电子到达N板时有eU＝Ekm－，则到达N板时的动能为Ekm＝eU＋，与两极板间距离无关，与电子从金属板中逸出的方向无关，A、B错误；平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大，则电子从M到N过程中，y方向最大位移为y＝vmt，d＝t2，解得y＝C正确；M、N间加反向电压，电流表示数恰好为零时，则eUc＝，解得Uc＝，D错误。 [应考反思]本题将光电效应和粒子在电场中的运动问题综合来命题，能力要求较高。突破D项的关键是找到对应极值的临界情境。 11．(2024·江苏南通模拟)某点光源以功率P向外均匀辐射某频率的光子，点光源正对图中的光电管窗口，窗口的有效接收面积为S，每个光子照射到阴极K都能激发出一个光电子。已知闭合开关时电压表示数为U，阴极K的逸出功为W0，光速为c，电子电荷量为e，光子能量为E，光电管每秒接收到N个光子。求： (1)光子的动量大小p和光电子到达阳极A时的最大动能Ekm； (2)微安表的最大电流I和光电管窗口距点光源的距离R。 解析：(1)每个光子的能量E＝hν 每个光子的动量为p＝ 光电子从K逸出时的最大初动能 Ek＝E－W0 光电子到达A时的最大动能 Ekm＝Ek＋eU＝E－W0＋eU。 (2)通过微安表的电流I＝＝Ne 设t秒发射总光子数为n，则·S＝Nt t秒辐射光子的总能量E′＝nE＝·t 点光源辐射光子的功率P＝ 得光电管窗口距点光源的距离R＝ 。 答案：(1) 　E－W0＋eU　(2)Ne　 $