2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 光電效應(yīng)教案

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1、2022年高中物理二輪總復(fù)習(xí) 光電效應(yīng)教案 解答“光電效應(yīng)”一類試題，主要了解以下內(nèi)容： 熟練掌握光電效應(yīng)的規(guī)律和光電效應(yīng)的方程． Ⅰ 高考最熱門題 1 (典型例題)在圖28 -2 -1所示的光電管的實驗中，發(fā)現(xiàn)用一定頻率的A單色光照射光電管時，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的B單色光照射時不發(fā)生光電效應(yīng)，那么 A.A光的頻率大于B光的頻率 B.B光的頻率大于A光的頻率 C.用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是a流向b D.用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是b流向a 命題目的與解題技巧：光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管知識的應(yīng)用，注意光電管的金屬板發(fā)出光電

2、予相當(dāng)于負(fù)極與電源負(fù)極相連． 【解析】 在光電效應(yīng)實驗中，當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時才能產(chǎn)生光電子，因此γA>γB，光電管中的電子向左流，因此回路電流是順時針的，即電流表G中電流從a流向b. 【答案】 AC. 2 (典型例題)下列說法中正確的是 A.光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性 B.光的頻率越大，波長越大 C.光的波長越大，光子的能量越大 D.光在真空中的傳播速度為3．00×108m／s 3 (典型例題)人眼對綠光最為敏感．正常人的眼睛接收到波長為530am的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射人瞳孔，眼睛就能察覺，普朗克常量為 6．63×1

3、0 -34 J·s，光速為3．0×108m／s，則人眼能察覺到綠水時所接收到的最小功率是 A.2．3 0× 10-18W B.3．8 × 1019 W C.7．0 ×10-48 W D.1．2 ×10-48W 4 (典型例題)已知一束可見光。是由m、n、P三種單色光組成的，檢測發(fā)現(xiàn)三種單色光中，n、P兩種色光頻率都大于m色光，n色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而P色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，那么，如圖28 -2 -2中，光束 a通過三棱鏡的情況是 Ⅱ Ⅱ 題點經(jīng)典類型題 1 (典型例題)正負(fù)電子對撞后湮滅成三個頻率相同的光子．已知普朗恒量為九，電

4、子質(zhì)量為m，電量為e，電磁波在真空中傳播速 度為c，則生成的光子射人折射率為 的水中，其波長為 A. B. C. D. 命題目的與解題技巧：光的本性與原子核物理的綜合考查． 【解析】 這是光的本性與原子物理的綜合題，由愛因斯坦質(zhì)能方程知產(chǎn)生的光予的頻率γ，3hγ=2mc2，γ=又由 【答案】A 2 (典型例題)氦一氖激光器發(fā)出波長為633 nm的敷光，當(dāng)激光器的輸出功率為1 mW時，每秒發(fā)出的光子數(shù)為 A.2．2 × 1015 B.3．2 ×1015 C. 2．2 ×1014 D

5、. 3．2 ×1014 答案： 3 (典型例題)關(guān)于光電效應(yīng)下述說法中正確的是 A.光電子的最大初動能隨著入射光的強(qiáng)度增大而增大 B.只要入射光的強(qiáng)度足夠強(qiáng)，照射時間足夠長，就一定能產(chǎn)生光電效應(yīng) C.在光電效應(yīng)中，飽和光電流的大小與入射光的頻率無關(guān) D.任何一種金屬都有一個極限頻率，低于這個頻率的光不能使它發(fā)生光電效應(yīng) 4 (典型例題)由a，b兩種色光組成的復(fù)色光，從介質(zhì)射向真空時分成兩束，如圖28 - 2 - 3所示，以下關(guān)于這兩種光的說法，正確的是 A.a光的波動性比^光明顯 B.a光在介質(zhì)中的頻率可能小于b光在真空

6、中的頻率 C.若兩種光都能使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，則a光對應(yīng)的光電子最大初動能較大 D.這兩種光在同一裝置上進(jìn)行雙縫干涉實驗，a光對應(yīng)的條紋較寬 Ⅲ Ⅲ 新高考命題方向預(yù)測 1 下列說法中丁確的是 A.在真空中紅光的波長比紫光的小 B.玻璃肘紅光的折射率比對紫光的大 C.在玻璃中紅光的傳播速度比紫光的大 D.紅光光子的能量比紫光光子的能量大 答案： 2 用a、b兩種單色光先后兩次照射同一金屬板，均可發(fā)生光電效應(yīng)，但兩種色光波長關(guān)系為λa，>λb，則 A.兩次產(chǎn)生的光電流一定是Ia>IbXB. 兩次逸出的光電子的初動能一定是Ekb>Eka C.兩次產(chǎn)

7、生的光電流可能相同 D.兩次逸出的某些光電子的初動能可能相同 3 列關(guān)于光的說法中正確的是 A.在真空中紅光波長比紫光波長短 B.紅光光子能量比紫光光子能量小 C.紅光和紫光相遇時能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D.紅光照射某金屬時有電子向外發(fā)射，紫光照該金屬時一定也有電子向外發(fā)射 4 在x射線管中，由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極，會產(chǎn)生包括X在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能．已知陽極與陰極之間的電勢差 U、普朗克常數(shù)h電子電荷量e和光速C.，則可知該X射線管發(fā)出的X的 A.最短波長為 B.最長波長為 C.最小

8、波率為 D.最大波率為 命題點3 實驗：用雙縫干涉測光的波長 本類考題解答錦囊 解“用雙縫干涉測光的波長實驗”一類試題，主要的掌握以下幾點： 1．實驗原理要理解：由雙干涉條紋間距△x≥長．得波長λ=已知d、L，則△x即右求波長. 2．實驗裝置及安放順序要明確； 3．測量光要會讀數(shù)，搞清楚所讀數(shù)據(jù)是幾條亮(或暗)紋中心間的距離．Ⅱ Ⅱ 題點經(jīng)典類型題 Ⅱ 題點經(jīng)典類型題 1(典型例題)某同學(xué)設(shè)計了一個測定激光的波長的實驗裝置如圖28 - 3 -1甲所示，激光器發(fā)出的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒，感光

9、片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點，乙圖中的黑點代表亮點的中心位置． (1)這個現(xiàn)象說明激光具有 性． (2)通過量出相鄰光點的距離可算出激光的波長，據(jù)資料介紹：如果雙縫的縫間距離為a，雙縫到感光片的距離為L，感光片上相鄰兩光點間的距離為b，則光的波長 該同學(xué)測得L=1．000m、縫間距 a=0．220 mm，用帶十分度游標(biāo)的卡尺測感光片上的點的距離時，尺與點的中心位置如乙圖昕示． 乙圖中第1到第4個光點的距離是 mm． 實驗中激光的波長 = m(保留兩位有效數(shù)字) (3)如果實驗時將紅激光換成藍(lán)激光，屏上相鄰兩光

10、點間的距離將 . 【解析】 (1)波動；(2)8．6，6．3×10-7 ；(3)變小 【答案】 同解析 2 (典型例題)在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，測量頭裝置如圖28 -3 -2所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心刻線對齊某亮條紋的中心，此時螺旋測微器的讀數(shù)是 mm 轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線向一側(cè)移動到另一條亮條紋的中心位置，由螺旋測微器再讀出一讀數(shù)．若實驗測得第一條到第三條亮條紋中心間的距離△x=0．960mm，已知雙縫間距d=1．5 mm，雙縫到屏的距離為L=1．00m，則對應(yīng)的光波波長λ= nm． 3 (典型例題)利用雙縫干涉測定光

11、的波長實驗中，取雙縫間距d=0.5mm，雙縫光屏間距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖，分劃板在圖28 -3-3中 A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖，則單色光的波長為 探究性命題綜合測試 1 以下現(xiàn)象或?qū)嶒炚f明光具有波動性的是 A.陽光下肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋 B.小孔成像 C.空中出現(xiàn)彩虹 D.泊松亮斑 答案： 2以下對光子認(rèn)識的說法中，哪些是正確的 A.在空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個光子 B.光子是具有質(zhì)量、能量和體積的基本物質(zhì)微粒 C.光子的能量跟光的頻率成正比，在頻率一

12、定時，光的能量與光子數(shù)成正比 D.光的波動性是大量光子運動的規(guī)律 答案： 3 xx年10月，我國在第三次對大熊貓進(jìn)行的調(diào)查中首先使用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，使用了RS衛(wèi)星紅外遙感技術(shù)，詳細(xì)調(diào)查了珍稀動物大熊貓的種群和數(shù)量．RS衛(wèi)星紅外線遙感利用了紅外線的 A.相干性 B.熱效應(yīng) C.反射性能好 D. 粒子性強(qiáng) 答案： 4 關(guān)于γ射線，下列說法正確的是 A. γ射線是高速電子流 B. γ射線有很強(qiáng)的貫穿能力和電離作用 C. γy射線是波長極短的電磁波 D.原子核放出γ射線后變成一個新核 答案： 5 如圖Z28 -l所示，一束白光從左側(cè)射

13、人肥皂薄膜，下列說法正確的是 A.人從右側(cè)向左看，可看到彩色條紋 B.人從左側(cè)向右看，可看到彩色條紋 C.彩色條紋水平排列 D.彩色條紋豎直排列 6 紅光和紫光相比較，下列說法正確的是 A.紅光的頻率比紫光高 B.經(jīng)同一雙縫發(fā)生干涉現(xiàn)象時，紅光的干涉條紋比紫光寬 C.在同一種介質(zhì)中，紅光的速度比紫光大 D.紅光的熱作用比紫光強(qiáng) 答案： 7 關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是 A.干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在膜的前、后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果 B.干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果 C.干涉條紋是等間距的平行線時

14、，說明膜的厚度處處相等 D.觀察薄膜干涉條紋時，應(yīng)與入射光在同一側(cè) 答案： 8 沙塵暴是由于土地沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗．這是由于在這種情況下 A.只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面 B.只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面 C.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面 D. 只有能量較大的光子才能到達(dá)地面 答案： 9 關(guān)于光譜，下列說法中正確的是 A.太陽光譜是連續(xù)光譜 B.稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生明線光譜 C.吸收光譜也可用于進(jìn)行光譜分析 D. 白光通過某種物質(zhì)的低溫蒸汽后，能觀察到這種物質(zhì)的明線光譜 答案

15、： 10 光控繼電器對直流電動機(jī)的控制原理圖如圖Z 28 - 2所示，當(dāng)有光照射并使光電管工作時，有 A.流過G的光電流方向是從a到b B.流過G的光電流方向是從b到a C.電動機(jī)電路接通，電動機(jī)工作 D.電動機(jī)電路斷開，電動機(jī)不工作 答案： 11 為了減少光在透鏡表面的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1．38的氟化鎂，為了使波長為 0．552×10-6m的綠光在垂直表面入射時反射光能量足夠小，所涂膜的厚度應(yīng)是 . 答案： 12 在地球上，垂直于太陽光傳播方向每平方米面積上的輻射能為1．4×103焦耳／秒，其中可見光部分約占45%．已

16、知可見光的平均波長約為5 500埃，太陽向各個方向的輻射是均勻的，太陽與地球間的距離約為R=1．5×1011米，普朗克常量h=6．0×10-34焦·秒．由此可估算出太陽每秒鐘輻射出的可見光的光子數(shù)約為 個(計算結(jié)果取一位有效數(shù)字)． 答案： 13 波長在315～400nm范圍內(nèi)的紫外線是地表生物所必需的，而波長在280～315 nm范圍內(nèi)的紫外線對于人類會造成危害．光子能量是4eV的紫外線是屬于上述兩個波長范圍中的 范圍內(nèi)的．用這種紫外線照射逸出功是7．6×10-19J的銀板 (填“能”或“不能”)放出光電子．(普朗克常量h=6．63×10-

17、34J·S) 答案： 14 在應(yīng)用雙縫干涉儀測定某單色光波長的實驗中，某同學(xué)把光源發(fā)出的光經(jīng)黃色濾光片得到單色光，單色光通過單縫，再經(jīng)雙縫即可在屏上產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣就可以測定此單色光的波長了 (1)當(dāng)產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣后，需要測量相鄰兩條亮紋間距離Δx，Δx可用測量頭測出，現(xiàn)操作如下：某同學(xué)先將測量頭的分劃板中心刻線對齊視場中某一條亮紋中心(如圖Z28-3(甲)所示，此條亮紋可作為測量中的第一條亮紋)，此時讀數(shù)部分的示數(shù)如圖Z28 -3(乙)游標(biāo)卡尺表示(此卡尺精度為O.005mm)，記下此讀數(shù)為 mm；接著他又將分劃板中心刻度對齊現(xiàn)場中第四條亮紋中心，并記下測量頭讀數(shù)部分

18、的讀數(shù)為5．80mm．由以上數(shù)據(jù)請計算出Δx= mm (2)若在上述實驗條件下，把黃色濾光片改用藍(lán)色濾光片獲得單色光，則此單色光產(chǎn)生的穩(wěn)定干涉條紋間的距離會 (填“增大”、“減小”或“不變”)． 答案： 15 如圖Z 28 - 4所示，為倫琴射線管的示意圖，K為陰極鎢絲，發(fā)射的電子的初速度為零，A為對陰極(陽極)，當(dāng) AK之間加直流電壓 U=30kV時，電子被加速打在對陰極A上，使之發(fā)出倫琴射線，設(shè)電子的動能全部轉(zhuǎn)化為倫琴射線的能量．已知電子電量e=1．6×10-19C，質(zhì)量m=0．91× 10-30kg，普朗克常量h=6．63×10-34J·s，求： 16 (1)電子到達(dá)對陰極的速度v；(取一位有效數(shù)字) (2)由對陰極發(fā)出的倫琴射線的最短波長 ； (3)若AK間的電流為10mA，那么每秒鐘從對陰極輻射多少個倫琴射線光子． 答案：