2020年高考物理一轮复习热点题型专题28近代物理.doc免费

PAGE 14 2020年高考物理一轮复习热点题型专题28近代物理 题型一　光电效应电路和光电效应方程的应用 1.四点提醒 (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. 2.两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 3.三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与极限频率的关系W0＝hνc. 【例题1】（2019·天津卷）如图为、、三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和 电压的关系。由、、组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是 【答案】C 【解析】由光电效应的方程，动能定理，两式联立可得，故截止电压越大说明光的频率越大，则有三种光的频率，则可知三种光的折射率的关系为，因此光穿过三棱镜时b光偏折最大，c光次之，a光最小，故选C，ABD错误。 【例题2】(2018·全国卷Ⅱ·17)用波长为300 nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10－19 J.已知普朗克常量为6.63×10－34 J·s，真空中的光速为3.00×108 m·s－1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为(　　) A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz C.2×1015 Hz D.8×1015 Hz 【答案】　B 【解析】　设单色光的最低频率为ν0，由Ek＝hν－W0知 Ek＝hν1－W0,0＝hν0－W0，又知ν1＝eq \f(c,λ) 整理得ν0＝eq \f(c,λ)－eq \f(Ek,h)，解得ν0≈8×1014 Hz. 【例题3】　(2019·广东省中山一中、仲元中学等七校第一次模拟)如图，实验中分别用波长为λ1、λ2的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，下列说法正确的是(　　) A.若λ1λ2，则U1U2 B.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率 C.用λ1照射时，光电子的最大初动能为eU1 D.入射光的波长与光电子的最大初动能成正比 【答案】　C 【解析】　根据爱因斯坦光电效应方程，有：eq \f(hc,λ)－W0＝Ekm＝eUc，因此若λ1＞λ2，则U1＜U2，故A错误；根据eq \f(hc,λ1)－W0＝eU1；eq \f(hc,λ2)－W0＝eU2，其中的W0＝hνc，三式联立可求解h和νc，选项B错误；用λ1照射时，光电子的最大初动能为eU1，选项C正确；根据eq \f(hc,λ)－W0＝Ekm可知入射光的波长与光电子的最大初动能不成正比，故D错误. 题型二　光电效应图象 图象名称 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的关系图线 ①极限频率：图线与ν轴交点的横坐标νc ②逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的值的绝对值W0＝|－E|＝E ③普朗克常量：图线的斜率k＝h 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：图线与横轴的交点的横坐标 ②饱和光电流Im：光电流的最大值 ③最大初动能：Ek＝eUc 颜色不同时，光电流与电压的关系 ①遏止电压Uc1、Uc2 ②饱和光电流 ③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2 遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①极限频率νc：图线与横轴的交点的横坐标 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(注：此时两极之间接反向电压) 【例题1】　(2018·广东省潮州市下学期综合测试)用如图甲所示的装置研究光电效应现象.用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是(　　) A.普朗克常量为h＝eq \f(b,a) B.仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大 C.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变 D.保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数增大 【答案】　A 【解析】　根据Ekm＝hν－W0可得，图线纵截距的绝对值等于金属的逸出功，即等于b.当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为a，那么普朗克常量为h＝eq \f(b,a)，故A正确；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与照射光的频率有关，与光的强度无关，故B错误；若保持照射光强