高考物理一轮复习讲练测(全国通用)13.1光电效应(讲)(原卷版+解析)

这是一份高考物理一轮复习讲练测(全国通用)13.1光电效应(讲)(原卷版+解析)，共19页。


【网络构建】
专题13.1 光电效应
【网络构建】
考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
1．对光电效应的四点提醒
(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)光强大→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．定量分析时应抓住三个关系式
(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.
4．区分光电效应中的四组概念
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．
(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．
(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．
考点二 光电效应的图象问题
（一）对Ek－ν图象的理解
由Ek－ν图象可以得到的信息
(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轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0.
(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.
（二）对I－U图象的理解
由I－U图象可以得到的信息
(1)遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值．
(2)饱和光电流Im：电流的最大值．
(3)最大初动能：Ekm＝eUc.
（三）对Uc－ν图象的理解
由Uc－ν图象可以得到的信息
(1)截止频率νc：图线与横轴的交点．
(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)
考点三 对光的波粒二象性的理解
对波粒二象性的理解
高频考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
例1、用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，则( )
A．a光的强度一定大于b光的强度
B．a光的频率一定大于阴极K的极限频率
C．b光的频率一定小于阴极K的极限频率
D．开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针一定不会发生偏转
【变式训练】用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的表面，均发生了光电效应．下列说法正确的是( )
A．用蓝光照射金属时，逸出的光电子最大初动能更大
B．用蓝光照射金属时，单位时间内逸出的光电子数更多
C．增加光照强度，逸出的光电子最大初动能增大
D．如果换用红光照射，一定能使该金属发生光电效应
高频考点二 光电效应的图象问题
（一）对Ek－ν图象的理解
例2、如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E
D．入射光的频率为eq \f(ν0,2)时，产生的光电子的最大初动能为eq \f(E,2)
【变式训练】在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则( )
A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大
C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应
D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大
（二）对I－U图象的理解
例3、在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
【变式训练】如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是( )
A．Ek1＜Ek2
B．单色光1的频率比单色光2的频率高
C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大
D．单色光1和单色光2的频率之差为eq \f(Ek1－Ek2,h)
（三）对Uc－ν图象的理解
例4、美国物理学家密立根利用如图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h，电子电荷量用e表示，下列说法正确的是( )
A．入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动
B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
C．由Uc－ν图象可知，这种金属截止频率为νc
D．由Uc－ν图象可求普朗克常量表达式为h＝eq \f(U1e,ν1－νc)
【变式训练】从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
A．h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq \f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)
C．h＝eq \f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq \f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)
高频考点三 对光的波粒二象性的理解
例5、下列关于微观粒子波粒二象性的认识正确的是( )
A．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，所以粒子没有确定的轨迹
B．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
C．大量光子表现出波动性，此时光子仍具有粒子性
D．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
【变式训练】从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
A．h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq \f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)
C．h＝eq \f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq \f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
光电效应
Ⅰ
2021·海南卷·T3
2021·江苏卷·T8
原子结构原子核
Ⅱ
2022·重庆卷·T6
2022·北京卷·T1
2022·海南卷·T11
2022·海南卷·T2
2022·上海卷·T14
2022·上海卷·T5
2022·上海卷·T1
2022·辽宁卷·T2
2022·湖南卷·T1
2022·广东卷·T5
2022·山东卷·T1
2022·全国甲卷·T17
2022·浙江6月卷·T14
2022·浙江6月卷·T7
2022·浙江1月卷·T14
2021·重庆卷·T2
2021·浙江1月卷·T14
2021·浙江1月卷·T10
2021·浙江1月卷·T2
2021·北京卷·T14
2021·北京卷·T1
2021·全国甲卷·T17
2021·全国乙卷·T17
2021·广东卷·T1
2021·海南卷·T5
2021·河北卷·T1
2021·湖北卷·T1
2021·湖南卷·T1
2021·江苏卷·T1
2021·浙江省6月卷·T14
2021·山东卷·T1
2020·海南卷·T1
2020·全国 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I卷·T19
2020·全国 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II卷·T18
2020·全国 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III卷·T19
2020·天津卷·T1
2020·山东卷·T2
2020·北京卷·T2
2020·江苏卷·T13
2019·全国 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II卷·T15
2019·全国 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I卷·T14
2019·天津卷·T19
2019·江苏卷·T12
2019·浙江11月卷·T15
2019·浙江4月卷·T15
2018·北京卷·T13
2018·海南卷·T4
2018·江苏卷·T8
2018·全国 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III卷·T14
2018·天津卷·T14
2018·浙江4月卷·T14
2018·浙江4月卷·T15
核心素养
物理观念：1.了解光电效应、波粒二象性、原子的核式结构、放射性和核衰变、核反应；2.掌握光电效应方程、核衰变、核反应等规律；3.更好地形成物质观念、运动与相互作用观念及能量观念．
科学思维：1.运用光电效应方程、核衰变、核反应等规律求解问题；2.领会模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等在人类探索微观世界过程中的作用；3.运用电荷守恒和能量守恒思想分析求解原子物理问题．
科学态度与责任：关注核技术对人类生活及社会发展的影响．
命题规律
从内容来看，对于光电效应、氢原子的能级结构、核反应方程的书写、核能的计算问题的命题比较频繁。从整体命题趋势上看。
常考类型有：①光电效应现象与光电效应方程的应用；②原子核式结构；③氢原子光谱规律、能级跃迁；④核衰变与核反应方程；⑤核能与爱因斯坦质能方程。
备考策略
光电效应现象、爱因斯坦光电效应方程及其意义、光的波粒二象性、原子的核式结构模型、氢原子光谱、原子的能级结构、原子核的组成、核反应方程、放射性和原子核衰变、半衰期及其统计意义、放射性同位素的应用、射线的危害与防护、原子核的结合能、核裂变反应和核聚变反应等．
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
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
②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝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截止频率νc：图线与横轴的交点
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量的乘积，即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压)
项目
内容
说明
光的
粒子性
(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子性
(2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性
粒子的含义是“不连续的”“一份一份的”，光子不同于宏观观念的粒子
光的
波动性
(1)足够能量的光在传播时，表现出波动的性质
(2)光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述
光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的，光的波动性不同于宏观概念的波
波和粒子的对立与统一
宏观世界：波和粒子是相互对立的概念
微观世界：波和粒子是统一的．光子说并未否定波动性，光子能量E＝hν＝eq \f(hc,λ)，其中，ν和λ就是描述波的两个物理量
第十三章 近代物理
【网络构建】
专题13.1 光电效应
【网络构建】
考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
1．对光电效应的四点提醒
(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)光强大→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．定量分析时应抓住三个关系式
(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.
4．区分光电效应中的四组概念
(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．
(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．
(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．
(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量．
考点二 光电效应的图象问题
（一）对Ek－ν图象的理解
由Ek－ν图象可以得到的信息
(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轴交点的纵坐标的绝对值E＝W0.
(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h.
（二）对I－U图象的理解
由I－U图象可以得到的信息
(1)遏止电压Uc：图线与横轴的交点的绝对值．
(2)饱和光电流Im：电流的最大值．
(3)最大初动能：Ekm＝eUc.
（三）对Uc－ν图象的理解
由Uc－ν图象可以得到的信息
(1)截止频率νc：图线与横轴的交点．
(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)
考点三 对光的波粒二象性的理解
对波粒二象性的理解
高频考点一 光电效应现象和光电效应方程的应用
例1、用如图所示的光电管研究光电效应，当滑动变阻器的滑片位于某一位置，开关S闭合时，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，用单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，则( )
A．a光的强度一定大于b光的强度
B．a光的频率一定大于阴极K的极限频率
C．b光的频率一定小于阴极K的极限频率
D．开关S断开后，用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针一定不会发生偏转
答案: B
解析： 用某种光照射金属能否发生光电效应与光的强度无关，所以无法判断a、b光的强度，故A错误；用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率，故B正确；由于在光电管两端加了反向电压，用b光照射时，电流计G指针不发生偏转，所以无法判断是否发生光电效应，即无法判断b光的频率与阴极K的极限频率大小关系，故C错误；由于在光电管两端加了反向电压，电流计G的指针发生偏转即电子能从阴极运动到阳极，所以断开开关即不加反向电压时，电子一定能从阴极运动到阳极，即电流计G的指针一定发生偏转，故D错误．
【变式训练】用一束绿光和一束蓝光照射某种金属的表面，均发生了光电效应．下列说法正确的是( )
A．用蓝光照射金属时，逸出的光电子最大初动能更大
B．用蓝光照射金属时，单位时间内逸出的光电子数更多
C．增加光照强度，逸出的光电子最大初动能增大
D．如果换用红光照射，一定能使该金属发生光电效应
答案: A
解析： 因为蓝光频率更高，根据光电效应方程：Ek＝hν－W0，所以用蓝光照射时，光电子最大初动能更大，A正确；单位时间逸出的光电子数与光强有关，由于不知道光的强度，所以无法确定，B错误；根据Ek＝hν－W0，可知最大初动能与光强无关，C错误；因为红光的频率比绿光的小，但无法比较红光的频率与该金属极限频率的大小关系，故无法确定是否会发生光电效应，D错误．
高频考点二 光电效应的图象问题
（一）对Ek－ν图象的理解
例2、如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．由图象可知( )
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E
D．入射光的频率为eq \f(ν0,2)时，产生的光电子的最大初动能为eq \f(E,2)
答案:ABC.
解析：：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0知，当ν＝0时－W0＝Ek，故W0＝E，A正确；而Ek＝0时，hν＝W0即W0＝hν0，B正确；入射光的频率为2ν0时产生的光电子的最大初动能Ekm＝2hν0－hν0＝hν0＝E，C正确；入射光的频率为eq \f(ν0,2)时，不会发生光电效应，D错误．
【变式训练】在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，则( )
A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等
B．若增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大
C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应
D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率ν，则光电子的最大初动能将增大
答案: B
解析： 根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，可知题图图线的斜率表示普朗克常量，故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等，故A错误；根据Ek＝eUc和Ek＝hν－W0，得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)，故增大入射光频率ν，则所需的遏止电压Uc随之增大，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，当Ek＝0时，则W0＝hνc，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故当某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，但此光不一定能使乙金属发生光电效应，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故D错误．
（二）对I－U图象的理解
例3、在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能
答案:B.
解析：：由图象知，甲、乙光对应的遏止电压相等，由eUc＝Ek和hν＝W0＋Ek得甲、乙光频率相等，A错误；丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的波长小于乙光的波长，B正确；由hνc＝W0得甲、乙、丙光对应的截止频率相同，C错误；由光电效应方程知，甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能，D错误．
【变式训练】如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为Ek1和Ek2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是( )
A．Ek1＜Ek2
B．单色光1的频率比单色光2的频率高
C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大
D．单色光1和单色光2的频率之差为eq \f(Ek1－Ek2,h)
答案: AD
解析： 由于Ek1＝e|Uc1|，Ek2＝e|Uc2|，所以Ek1（三）对Uc－ν图象的理解
例4、美国物理学家密立根利用如图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h，电子电荷量用e表示，下列说法正确的是( )
A．入射光的频率增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向M端移动
B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
C．由Uc－ν图象可知，这种金属截止频率为νc
D．由Uc－ν图象可求普朗克常量表达式为h＝eq \f(U1e,ν1－νc)
答案:CD.
解析：：入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，遏止电压增大，根据光电效应方程得出Uc－ν的关系式，通过关系式得出斜率、截距表示的含义．入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；根据Ekm＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝eq \f(hν,e)－eq \f(hνc,e)，图线的斜率k＝eq \f(h,e)＝eq \f(U1,ν1－νc)，则h＝eq \f(U1e,ν1－νc)，当遏止电压为零时，ν＝νc，C、D正确．
【变式训练】从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
A．h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq \f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)
C．h＝eq \f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq \f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)
答案: A
解析： 根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及动能定理eUc＝Ek，得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)，所以图象的斜率k＝eq \f(Uc2－Uc1,ν2－ν1)＝eq \f(h,e)，则h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1)，故A项正确．
高频考点三 对光的波粒二象性的理解
例5、下列关于微观粒子波粒二象性的认识正确的是( )
A．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，所以粒子没有确定的轨迹
B．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
C．大量光子表现出波动性，此时光子仍具有粒子性
D．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
答案: ACD
解析： 微观粒子落点位置不能确定，与经典粒子有确定轨迹不同，A正确；单缝衍射中，微观粒子通过狭缝，其位置的不确定量等于缝宽，其动量也有一定的不确定量，B错误；波动性和粒子性是微观粒子的固有特性，无论何时二者都同时存在，C正确；波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的，D正确。
【变式训练】从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，作出图乙所示的Uc－ν图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
A．h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1) B．h＝eq \f(Uc2－Uc1,eν2－ν1)
C．h＝eq \f(ν2－ν1,eUc2－Uc1) D．h＝eq \f(eν2－ν1,Uc2－Uc1)
答案: A
解析： 根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0及动能定理eUc＝Ek，得Uc＝eq \f(h,e)ν－eq \f(W0,e)，所以图象的斜率k＝eq \f(Uc2－Uc1,ν2－ν1)＝eq \f(h,e)，则h＝eq \f(eUc2－Uc1,ν2－ν1)，故A项正确．
近5年考情分析
考点要求
等级要求
考题统计
2022
2021
2020
2019
2018
光电效应
Ⅰ
2021·海南卷·T3
2021·江苏卷·T8
原子结构原子核
Ⅱ
2022·重庆卷·T6
2022·北京卷·T1
2022·海南卷·T11
2022·海南卷·T2
2022·上海卷·T14
2022·上海卷·T5
2022·上海卷·T1
2022·辽宁卷·T2
2022·湖南卷·T1
2022·广东卷·T5
2022·山东卷·T1
2022·全国甲卷·T17
2022·浙江6月卷·T14
2022·浙江6月卷·T7
2022·浙江1月卷·T14
2021·重庆卷·T2
2021·浙江1月卷·T14
2021·浙江1月卷·T10
2021·浙江1月卷·T2
2021·北京卷·T14
2021·北京卷·T1
2021·全国甲卷·T17
2021·全国乙卷·T17
2021·广东卷·T1
2021·海南卷·T5
2021·河北卷·T1
2021·湖北卷·T1
2021·湖南卷·T1
2021·江苏卷·T1
2021·浙江省6月卷·T14
2021·山东卷·T1
2020·海南卷·T1
2020·全国 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I卷·T19
2020·全国 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II卷·T18
2020·全国 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III卷·T19
2020·天津卷·T1
2020·山东卷·T2
2020·北京卷·T2
2020·江苏卷·T13
2019·全国 = 2 \* ROMAN \* MERGEFORMAT II卷·T15
2019·全国 = 1 \* ROMAN \* MERGEFORMAT I卷·T14
2019·天津卷·T19
2019·江苏卷·T12
2019·浙江11月卷·T15
2019·浙江4月卷·T15
2018·北京卷·T13
2018·海南卷·T4
2018·江苏卷·T8
2018·全国 = 3 \* ROMAN \* MERGEFORMAT III卷·T14
2018·天津卷·T14
2018·浙江4月卷·T14
2018·浙江4月卷·T15
核心素养
物理观念：1.了解光电效应、波粒二象性、原子的核式结构、放射性和核衰变、核反应；2.掌握光电效应方程、核衰变、核反应等规律；3.更好地形成物质观念、运动与相互作用观念及能量观念．
科学思维：1.运用光电效应方程、核衰变、核反应等规律求解问题；2.领会模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等在人类探索微观世界过程中的作用；3.运用电荷守恒和能量守恒思想分析求解原子物理问题．
科学态度与责任：关注核技术对人类生活及社会发展的影响．
命题规律
从内容来看，对于光电效应、氢原子的能级结构、核反应方程的书写、核能的计算问题的命题比较频繁。从整体命题趋势上看。
常考类型有：①光电效应现象与光电效应方程的应用；②原子核式结构；③氢原子光谱规律、能级跃迁；④核衰变与核反应方程；⑤核能与爱因斯坦质能方程。
备考策略
光电效应现象、爱因斯坦光电效应方程及其意义、光的波粒二象性、原子的核式结构模型、氢原子光谱、原子的能级结构、原子核的组成、核反应方程、放射性和原子核衰变、半衰期及其统计意义、放射性同位素的应用、射线的危害与防护、原子核的结合能、核裂变反应和核聚变反应等．
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
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
②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝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截止频率νc：图线与横轴的交点
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量的乘积，即h＝ke.(注：此时两极之间接反向电压)
项目
内容
说明
光的
粒子性
(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子性
(2)少量或个别光子容易显示出光的粒子性
粒子的含义是“不连续的”“一份一份的”，光子不同于宏观观念的粒子
光的
波动性
(1)足够能量的光在传播时，表现出波动的性质
(2)光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述
光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的，光的波动性不同于宏观概念的波
波和粒子的对立与统一
宏观世界：波和粒子是相互对立的概念
微观世界：波和粒子是统一的．光子说并未否定波动性，光子能量E＝hν＝eq \f(hc,λ)，其中，ν和λ就是描述波的两个物理量