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光电效应、波粒二象性 ............................................................................................................................................. 1
考点一 能量的量子化 ..................................................................................................................................... 1
题型1：黑体与黑体辐射 .......................................................................................................................... 2
题型2：黑体辐射的实验规律 .................................................................................................................. 2
题型3：能量子、普拉克常量 .................................................................................................................. 2
考点二 光电效应 ............................................................................................................................................. 3
题型1：光电效应现象 .............................................................................................................................. 6
题型2：光电效应的实验规律 .................................................................................................................. 6
题型3：光电效应方程与光子的能量 ...................................................................................................... 7
题型4：光电效应的图像问题 .................................................................................................................. 7
考点三 康普顿效应 ....................................................................................................................................... 11
题型1：光子的动量 ................................................................................................................................ 11
题型2：康普顿效应的现象及解释 ........................................................................................................ 11
考点四 物质波 ............................................................................................................................................... 12
题型1：光的波粒二象性 ........................................................................................................................ 12
题型2：粒子的波动性、德布罗意波 .................................................................................................... 13
巩固训练·提升能力 ....................................................................................................................................... 14
光电效应、波粒二象性
考点一 能量的量子化
1．热辐射
(1)定义：我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫作热辐射。
(2)特点：辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
2．黑体、黑体辐射的实验规律
(1)黑体：能够完全吸收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温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。
②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。随着温度的升高，一方面，各种波长的
辐射强度都有增加，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。
3．能量子
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学科网（北京）股份有限公司(1)定义：普朗克认为，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，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称为普朗克常量，h＝6.626×10－
34 J·s(一般取h＝6.63×10－34 J·s)。
1.（单选）关于黑体辐射，下列说法正确的是( )
A. 温度太低的物体不会辐射电磁波
B. 黑体不会辐射电磁波
C. 爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律
D. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍
2. （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，各种波长的光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
3.某广播电台发射功率为 、在空气中波长为 的电磁波，电磁波在空中传播的速率为
，普朗克常量20𝑘𝑘𝑘𝑘 。 计算1结9果8.9均𝑚𝑚保留一位有效数字 求：
8 −34
3×电10磁𝑚𝑚波/的𝑠𝑠 能量子 的值；6.6 3×10 𝐽𝐽⋅𝑠𝑠 ( )
(1)该电台每秒钟从天𝜀𝜀 线发射的能量子个数。
(2)
4. （多选）下列说法正确的是( )
A. 黑体都是黑色的
B. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关
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学科网（北京）股份有限公司C. 普朗克的能量子假设认为能量只能是某一最小能量值的整数倍
D. 能量的耗散表明，能源在利用过程中能量在数量上减少了
5. （单选）关于热辐射，下列说法中正确的是( )
A. 一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B. 黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的
C. 一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D. 温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动
考点二 光电效应
1．光电效应
照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。
2．光电子
光电效应中从金属表面逸出的电子。
3、光电效应的产生条件
入射光的频率大于金属的极限频率。
4．光电效应的实验规律
(1)存在截止频率：当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应。不同金属的截止频率不同，即截
止频率与金属自身的性质有关。
(2)存在饱和电流：在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值，即在一
定的光照条件下，单位时间阴极K发射的光电子的数目是一定的。实验表明，光的频率一定时，入射
光越强，饱和电流越大，单位时间内发射的光电子数越多。
(3)存在遏止电压：使光电流减小到0的反向电压U 称为遏止电压。遏止电压的存在意味着光电子的
c
1
初动能有最大值，E ＝ m v2＝eU ，称为光电子的最大初动能。实验表明，遏止电压(或光电子的最
km 2 e c c
大初动能)与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。
(4)光电效应具有瞬时性：当入射光的频率超过截止频率ν 时，无论入射光怎样微弱，光电效应几乎是
c
瞬时发生的。
5．爱因斯坦光电效应方程
（1）光子说：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量为，其中h＝
6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)。这些能量子后来称为光子。
（2）逸出功W
0
要使电子脱离某种金属，需要外界对它做功，做功的最小值叫作这种金属的逸出功。
（3）光电子的最大初动能E
k
在光电效应中，金属中的电子吸收光子后，除了要克服金属的逸出功外，有时还要克服原子的其他
束缚而做功，这时光电子的初动能就比较小；当逸出过程只克服金属的逸出功而逸出时，光电子的初
动能称为最大初动能。
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学科网（北京）股份有限公司（4）表达式：E ＝hν－W 。
k 0
（5）物理意义：金属表面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W 的
0
能量被电子用来脱离金属，剩下的是逸出后电子的最大初动能E ＝2。
k ec
6．对光电效应规律的解释
对应规律 对规律的解释
电子从金属表面逸出，必须克服金属的逸出功W ，则入射光子的
存在截止频率ν 0
c 能量不能小于W ，对应的频率必须不小于ν ＝，即截止频率
0 c
电子吸收光子能量后，一部分用来克服金属的逸出功，剩余部分
光电子的最大初动能随着入射光
表现为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具
频率的增大而增大，与入射光的
有最大初动能。对于确定的金属，W 是一定的，故光电子的最大
强度无关 0
初动能只随入射光频率的增大而增大，和光强无关
光照射金属时，电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能
光电效应具有瞬时性
量的时间
对于同种频率的光，光较强时，单位时间内照射到金属表面的光
光较强时饱和电流较大
子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大
1．与光电效应有关的五组概念对比
(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。光子是光电效应的因，光电子是果。
(2)光电子的初动能与光电子的最大初动能：光照射到金属表面时，电子吸收光子的全部能量，可能向
各个方向运动，需克服原子核和其他原子的阻碍而损失一部分能量，剩余部分为光电子的初动能；只
有金属表面的电子直接向外飞出，只需克服原子核的引力做功的情况，光电子才具有最大初动能。光
电子的初动能小于或等于光电子的最大初动能。
(3)光电流与饱和光电流：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)入射光的强度与光子的能量：入射光的强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量，即
I＝nhν，n是单位时间照射到单位面积上频率为ν的单色光的光子数。
(5)光的强度与饱和光电流：饱和光电流随入射光的强度增大而增大的规律是对频率相同的光照射金属
产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光的强度之
间没有简单的正比关系。
2．四点提醒
(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。
3．三个关系式
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学科网（北京）股份有限公司(1)爱因斯坦光电效应方程：E ＝hν－W 。
k 0
(2)光电子最大初动能与遏止电压的关系：E ＝eU。
k c
(3)逸出功与极限频率的关系：W ＝hν 。
0 c
4．两条对应关系
(1)光强大(频率一定时)→光子数目多→发射光电子多→饱和光电流大。
(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。
5．光电管上加正向与反向电压情况分析
①P右移时，参与导电的光电子数增加；
②P移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都参与了导电，光电流恰好达到最
大值；
③P再右移时，光电流不再增大
①P右移时，参与导电的光电子数减少；
②P移到某一位置时，所有逸出的光电子恰好都不参与导电，光电流恰好为0，此
时光电管两端加的电压为遏止电压；
③P再右移时，光电流始终为0
6．光电效应的图像分析
由图线可直接(或
图像名称 图线形状
间接)得到的物理量
①极限频率ν ：图线与ν轴交点的横
c
坐标；
光电子的最大初动能E 与入射光
k ②逸出功W ：图线与E 轴交点的纵
的频率ν的关系图线 0 k
坐标的绝对值，W ＝|－E|＝E；
0
③普朗克常量h：图线的斜率k＝h
①遏止电压U ：图线与横轴的交点
c
颜色相同、强度不同的光，光电流 的横坐标的值；
与电压的关系图线 ②饱和电流I ：光电流的最大值；
m
③最大初动能：E
k
＝eU
c
①遏止电压U 、U ；
颜色不同、强度相同的光，光电流 c1 c2
②饱和电流；
与电压的关系图线
③最大初动能E ＝eU ，E ＝eU
k1 c1 k2 c2
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学科网（北京）股份有限公司①极限频率ν ：图线与横轴交点的横
c
坐标
②遏止电压U ：随入射光频率的增
c
大而增大
遏止电压U 与入射光的频率ν的 ③普朗克常量h：等于图线的斜率与
c
关系图线 电子电荷量的乘积，即h＝ke
④逸出功W ：图线与U 轴交点的纵
0 c
坐标的绝对值与电荷量的乘积，即
W ＝eU (注：此时两极之间接反向
0 m
电压)
6.（单选）在“科学脑洞反应堆”视频中实验人员拿橡胶气球在头发上摩擦后接触类似静电计的装置使之带
电 图 ，然后用可见光照射连接在该装置顶端的金属片 图 ，静电计张角无变化，增加照射光的强度后
静(电计1)张角仍无变化 图 ，换用短波紫外光照射时静电(计张2)角明显变小 图 ，说明金属片发生了光电效
应。下列说法正确的(是( 3 ) ) ( 4)
A. 气球接触金属片后金属片带正电
B. 光电效应能否发生与照射光的强度有关
C. 短波紫外光的频率高于金属片的极限频率
D. 若用红外线照射金属片也可以发生光电效应
7. （单选）如图所示为研究光电效应的实验电路图，用某种单色光照射光电管电极 ，开始时，电压表的
示数为 中央 刻度 ，电流表的示数不为 ，调节滑动变阻器的滑片 ，下列说法正𝐾𝐾确的是( )
0 ( 0 ) 0 𝑃𝑃
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学科网（北京）股份有限公司A. 滑片 向左移，电流表示数一直增大
B. 滑片𝑃𝑃向左移，电压表示数减小，向右移电压表示数增大
C. 滑片𝑃𝑃向右移，到达 极板的电子最大动能增大
D. 滑片𝑃𝑃向右移，电压𝐴𝐴表的示数变大，电流表的示数可能减小至零
𝑃𝑃
对光电效应的几点提醒
(1)光的频率决定光子的能量，ε＝hν。
(2)光的强度是指单位时间光照射到单位面积上的能量，即I＝nhν，所以单位时间照射到单位面积上的光子
数由光强和光的频率共同决定。
(3)光电子逸出后的最大初动能由光子的频率和逸出功共同决定。
(4)由Ek＝hν－W 求出的是光电子的最大初动能，金属内部逸出的光电子的动能小于这个值，而且光电子
0
的射出方向是随机的，不一定都能到达阳极。
(5)每秒逸出的光电子数决定着饱和光电流的大小，而不是光电流的大小。
8. （多选）在光电效应实验中，分别用频率为 、 的单色光 、 照射到同种金属上，测得相应的遏止电
压分别为 和 、光电子的最大初动能分别为𝜈𝜈𝑎𝑎 和𝜈𝜈𝑏𝑏 为普𝑎𝑎朗克𝑏𝑏常量．下列说法正确的是 ( )
A. 若 𝑈𝑈𝑎𝑎 ，𝑈𝑈则𝑏𝑏 一定有 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑎𝑎 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑏𝑏.ℎ
B. 若𝜈𝜈𝑎𝑎 >𝜈𝜈𝑏𝑏，则一定有𝑈𝑈𝑎𝑎 <𝑈𝑈𝑏𝑏
C. 若𝜈𝜈𝑎𝑎 >𝜈𝜈𝑏𝑏 ，则一定有𝐸𝐸𝑘𝑘𝑎𝑎 >𝐸𝐸𝑘𝑘𝑏𝑏
D. 若𝑈𝑈𝑎𝑎 <𝑈𝑈𝑏𝑏，则一定有𝐸𝐸𝑘𝑘𝑎𝑎 <𝐸𝐸𝑘𝑘𝑏𝑏
𝜈𝜈𝑎𝑎 >𝜈𝜈𝑏𝑏 ℎ𝜈𝜈𝑎𝑎−𝐸𝐸𝑘𝑘𝑎𝑎 >ℎ𝜈𝜈𝑏𝑏−𝐸𝐸𝑘𝑘𝑏𝑏
9. （单选）采用如图甲所示电路来研究光电效应规律，现分别用 、 两束单色光照射同一光电管，得到光
电流 与光电管两极间所加电压 的关系图像如图乙所示。下列说法𝑎𝑎 正𝑏𝑏确的是( )
𝐼𝐼 𝑈𝑈
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学科网（北京）股份有限公司A. 若直流电源右端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大
B. 若直流电源左端为正极，将滑动变阻器滑片向右滑动，则电流表示数不断增大
C. 若 光能使某金属产生光电效应，则 光一定也可以
D. 若𝑏𝑏光能使某金属产生光电效应，则𝑎𝑎光一定也可以
10. （𝑎𝑎单选）用图示装置研究光电效应的𝑏𝑏 规律， 为入射光的频率， 为遏止电压， 为电流表示数， 为
电压表示数下列反映光电效应规律的图像可能正𝜈𝜈确的是( ) 𝑈𝑈𝑐𝑐 𝐼𝐼 𝑈𝑈
.
A. B.
C. D.
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学科网（北京）股份有限公司解决光电效应图像问题的几个关系式
(1)光电效应方程：E ＝hν－W 。
k 0
W
(2)发生光电效应的临界条件：E ＝0，ν ＝ 0。
k c h
h W
(3)反向遏止电压与光电子的最大初动能和入射光频率的关系：－eU ＝0－E ，U ＝ ν－ 0。
c k c e e
11. （单选）图甲为氢原子的能级图，大量处于 激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的光
子，其中只有两种频率的光可使图乙中的光电管𝑛𝑛阴=极4 发生光电效应。现分别用这两种频率的光 、 照射
该光电管阴极 ，测得光电流随电压变化的关系如图丙𝐾𝐾所示，阴极 金属材料的逸出功为 𝑎𝑎。下𝑏𝑏 列说
法正确的是( 𝐾𝐾 ) 𝐾𝐾 10.75 𝑒𝑒𝑒𝑒
A. 这些氢原子跃迁时共发出 种频率的光
B. 氢原子跃迁时发出 光的频5率大于 光的频率
C. 用 光照射光电管阴𝑎𝑎极 时，遏止电𝑏𝑏压 为
D. 处𝑏𝑏于 能级的氢原子𝐾𝐾可能会被 光照𝑈𝑈𝑐𝑐射𝑏𝑏 金2属 𝑒𝑒材料产生的光电子碰撞而电离
12. （多𝑛𝑛选=）2如图所示为一种光电效𝑎𝑎应演示仪，光电管与电流计、电源相连，其入射光的波长与光强可以
通过光调节器调节。逐渐调节照射到金属板 的入射光波长，当波长为 时，电流计的示数刚好为零，此
时将电源正负极对调，电流计示数不为零，𝑀𝑀再逐渐调节入射光照的波长𝜆𝜆至1 ，电流计的示数恰好变成零。
已知电源路端电压为 ，不考虑电流计内阻，元电荷为 ，真空中光速为 ，𝜆𝜆2则( )
𝑈𝑈 𝑒𝑒 𝑐𝑐
A.
B. 可𝜆𝜆1求<得𝜆𝜆2普朗克常量
𝑒𝑒𝑒𝑒𝜆𝜆1𝜆𝜆2
C. 当光的波长为 时ℎ，=仅𝑐𝑐增(𝜆𝜆2大−𝜆𝜆光1)的波长，电流计示数将不为零
𝜆𝜆2
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学科网（北京）股份有限公司D. 当光的波长为 时，仅增大光的强度，电流计示数将不为零
13. （单选）用如𝜆𝜆图2 所示的装置做光电效应实验，闭合开关 ，用一发光功率为 的激光光源照射金属 ，
移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 时，电流表示数恰好𝑆𝑆 为 ，已知金属 的𝑃𝑃逸出功为 ，电子电𝐾𝐾荷量
为 ，则光源单位时间内发出的光子数为𝑈𝑈 0 𝐾𝐾 𝑘𝑘0
𝑒𝑒
A. B. C. D.
𝑃𝑃 𝑃𝑃 𝑒𝑒𝑈𝑈+𝑘𝑘0 𝑒𝑒𝑈𝑈−𝑘𝑘0
14.𝑒𝑒 𝑈𝑈（+𝑘𝑘单0选）如图甲𝑒𝑒𝑈𝑈所−𝑘𝑘示0，用该实验装𝑃𝑃 置探究光电效应𝑃𝑃 规律，得到 、 两种金属材料的遏止电压 随入射
光频率 变化的图线如图乙中 和 所示，可知( ) 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝑈𝑈𝐶𝐶
𝑣𝑣 1 2
A. 光电子在真空管中被加速
B. 图线的斜率表示普朗克常量
C. 金属材料 的逸出功较大 ℎ
D. 同种光照𝑎𝑎射，材料 逸出的光电子最大初动能较大
15. （多选）两金属板𝑎𝑎 ， 的光电效应，光电子的最大初动能 与入射光频率 的关系如图所示，图中
现用频率 𝐴𝐴的入𝐵𝐵射光分别照射在 ， 表面上，下列𝐸𝐸判𝑘𝑘 断正确的是 𝜈𝜈
𝑎𝑎:𝑏𝑏 =1:2. 3𝜈𝜈𝐴𝐴 𝐴𝐴 𝐵𝐵
A. 两斜线的斜率都表示普朗克常量 B. 两金属板 ， 的逸出功之比为
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ℎ 𝐴𝐴 𝐵𝐵 1:2
学科网（北京）股份有限公司C. 两金属板 ， 的截止频率之比为 D. 两金属板 ， 的遏止电压之比为
𝐴𝐴 𝐵𝐵 1:2 𝐴𝐴 𝐵𝐵 1:2
考点三 康普顿效应
康普顿效应和光子的动量：
在散射的X射线中，除了与入射波长λ 相同的成分外，还有波长大于λ 的成分，这个现象称为康普
0 0
顿效应。康普顿效应说明光子不仅具有能量，而且具有动量。
16. （单选）在某原子发生的跃迁中，辐射如图所示的两种光子，则两光子的波长和动量( )
A. B. C. D.
𝜆𝜆𝐴𝐴 <𝜆𝜆𝐵𝐵 𝜆𝜆𝐴𝐴 =𝜆𝜆𝐵𝐵 𝑝𝑝𝐴𝐴 =𝑝𝑝𝐵𝐵 𝑝𝑝𝐴𝐴 <𝑝𝑝𝐵𝐵
17. （单选）下列说法正确的是
A. 图甲为康普顿效应的示意图，入射光子与静止的电子发生碰撞，碰后散射光的波长变长
B. 在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图乙所示，则 一定是非
晶体， 一定是晶体 𝑎𝑎
C. 图丙𝑏𝑏中随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向频率较低的方向移动
D. 图丁光电效应实验中滑动变阻器的触头向右移动，电流表的示数一定增大
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学科网（北京）股份有限公司18. （单选）康普顿在研究石墨对 射线的散射时，发现了部分 射线的波长变长。 射线波长变长，则
( ) 𝑋𝑋 𝑋𝑋 𝑋𝑋
A. 速度变小 B. 频率变大 C. 动量变小 D. 能量变大
考点四 物质波
1．光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有波动性。
(2)光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性。
(3)光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性。
h hν
(4)光子的能量ε＝hν，光子的动量p＝ ＝ 。
λ c
2．物质波
(1)1924年，法国物理学家德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对
应的波相联系，这种波叫作物质波，也叫德布罗意波。所以实物粒子也具有波粒二象性。
ε h h
(2)粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，遵从的关系为：ν＝ ，λ＝ ＝ 。
h p mv
1.对光的波粒二象性的理解
光既有波动性，又有粒子性，两者不是孤立的，而是有机的统一体，其表现规律为：
(1)从频率上看：频率越低的光波动性越显著，越容易看到光的干涉和衍射现象；频率越高的光粒子性
越显著，越不容易看到光的干涉和衍射现象，其穿透本领越强。
(2)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。
h
(3)波动性与粒子性的统一：由光子的能量ε＝hν、光子的动量p＝ 也可以看出，光的波动性和粒子性
λ
并不矛盾：表示粒子性的光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或波长
λ。
(4)理解光的波粒二象性时不可把光当成宏观概念中的波，也不可把光当成宏观概念中的粒子。
2．物质波
(1)定义：每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种波叫作物质波，也叫德布罗意波。
ε h h
(2)物质波的频率ν＝ ；物质波的波长λ＝ ＝ ，h是普朗克常量。
h p mv
19. （单选）关于光的波粒二象性，说法正确的是( )
A. 光子的能量由光的强度决定
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学科网（北京）股份有限公司B. 光子的能量与光子的频率成正比
C. 光电效应现象反映光的粒子性，说明光没有波动性
D. 光子说中的光子与牛顿微粒说中的微粒相似
波粒二象性的深入理解
光和实物粒子都具有波粒二象性，每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。宏观物体运动时的动量很
h
大，根据λ＝ 可知，对应的德布罗意波的波长很短，比宏观物体的尺度小得多，所以无法观察到它们的波
p
动性。
20. （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
，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取 ，普朗克常量取
−23 −31
1.2×10 𝑘𝑘𝑘𝑘⋅，𝑚𝑚下/𝑠𝑠列说法正确的是( ) 9.1×10 𝑘𝑘𝑘𝑘
−34
6.6×10 𝐽𝐽⋅𝑠𝑠
A. 发射电子的动能约为
−15
B. 发射电子的物质波波长8.0约×为10 𝐽𝐽
−11
C. 只有成对电子分别同时通过5双.5缝×才10能发𝑚𝑚生干涉
D. 如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
21. （单选）如图所示，碳 是由 个碳原子组成的足球状分子，科研人员把一束碳 分子以
的速度射向光栅，结60果在后6面0 的屏上观察到条纹已知一个碳原子质量为 60 2，.0普×朗克常
2 −26
量10为𝑚𝑚/𝑠𝑠 ，则该碳 分子的物质波波长约( . ) 1.99×10 𝑘𝑘𝑘𝑘
−34
6.63×10 𝐽𝐽⋅𝑠𝑠 60
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学科网（北京）股份有限公司A. B. C. D.
−10 −11 −12 −18
1.7×10 𝑚𝑚 3.6×10 𝑚𝑚 2.8×10 𝑚𝑚 1.9×10 𝑚𝑚
巩固训练·提升能力
一、单选题。
1.关于实验现象，下列说法正确的是( )
A. 随温度升高，黑体辐射出的电磁波各种波长的辐射强度都减小，辐射强度的极大值向波长较长的方向移
动。
B. 在研究光电效应实验中，在光电流较小时光电流随着光电管两端所加电压的增大而减小，但当光电流减
小到一定值之后，即使光电管两端电压增大，光电流也不会再减小了。
C. 氢原子中中性原子的发光光谱结果显示氢原子能发出一系列波长连续变化的光。
D. 粒子散射实验发现，绝大多数 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数 粒子发生了大
角度𝛼𝛼偏转，极少数偏转的角度甚至𝛼𝛼大于 。 𝛼𝛼
∘
2.光电效应在自动化控制领域有着广泛的90应用如图所示的光电控制报警电路中，某一频率的光束照射到光
电管，光电管产生光电效应，与光电管连接的.电路有电流，电磁铁产生磁场，会吸引报警电路中的开关断
开，从而实现自动控制则( )
.
A. 当物体从光源和光电管间通过时，挡住光束使报警电路中的开关闭合
B. 任意频率的光照射到光电管上，只要光照时间足够长就能产生光电流
C. 对于光电管来说，入射光波长必须大于某一极限值，才能产生光电效应
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学科网（北京）股份有限公司D. 该频率的光照射光电管，光的强度越强，单位时间内逸出的电子数越少
3.如图所示，将一带电锌板与验电器相连，验电器指针张开。先用红光照射锌板，观察到验电器指针张角
保持不变再用紫外线照射锌板，观察到验电器指针张角减小。下列说法正确的是( )
;
A. 锌板原来带正电
B. 验电器原来带负电
C. 若用红光照射锌板，增大红光的强度，能观察到验电器指针张角减小
D. 若用红外线照射锌板，能观察到验电器指针张角减小
4.光照在某些金属上时，会使电子从金属表面逸出，逸出过程中，电子需要克服原子核对它的束缚所做的
功叫做逸出功。利用图示装置可测量某种金属材料 的逸出功，分别用频率为 和 的光照射材料 ，通
过电压表读数可测得这两种光照情况下的遏止电压之𝐾𝐾 比为 ，普朗克常量为2，𝑣𝑣则3该𝑣𝑣金属材料 的逸𝐾𝐾出功
是( ) 1:2 ℎ 𝐾𝐾
A. B. C. D.
5.在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列图示的
0.5ℎ𝑣𝑣 ℎ𝑣𝑣 1.5ℎ𝑣𝑣 2ℎ𝑣𝑣
实验描述正确的是( )
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学科网（北京）股份有限公司A. 卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子
B. 康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性
C. 贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型
D. 戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性
6.用图甲所示实验装置探究光电效应规律，得到 、 两种金属材料遏止电压 随入射光频率 的图线如图
乙中 和 所示，则下列有关说法中正确的是 𝑎𝑎 𝑏𝑏 𝑈𝑈𝑐𝑐 𝑣𝑣
1 2
A. 图线的斜率表示普朗克常量
B. 金属材料 的逸出功较大 ℎ
C. 用同一种𝑎𝑎光照射发生光电效应时， 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 𝑎𝑎
7.某同学在研究光电效应现象时，利用不同频率的光照射某金属材料，记录了入射光频率 以及相对应的遏
止电压 ，然后描绘了 关于 的函数图像，如图所示，已知电子的电荷量大小为 ，图中𝜈𝜈 为未知量，其
余均为𝑈𝑈已𝐶𝐶知量下列说法𝜈𝜈正确的𝑈𝑈是𝐶𝐶 ( ) 𝑒𝑒 𝜈𝜈𝑥𝑥
.
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学科网（北京）股份有限公司A.
𝑈𝑈2𝜈𝜈2−𝑈𝑈1𝜈𝜈1
B. 材𝜈𝜈𝑥𝑥料=的逸𝑈𝑈2出−𝑈𝑈功1
C. 普朗克常量为𝑒𝑒(𝑈𝑈2−𝑈𝑈 1)
𝑒𝑒(𝑈𝑈2−𝑈𝑈1)
D. 若 ，则𝜈𝜈相2−对𝜈𝜈1应的光电子的最大初动能
二、多 𝜈𝜈2选 = 题 2 。 𝜈𝜈1 𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘2 =2𝐸𝐸𝑘𝑘𝑘𝑘1
8.图甲是电子束穿过铝箔后形成的行射图样图乙是氢原子部分能级示意图，真空中若用动能为 的电子去
撞击一群处于基态的氢原子，再用氢原子辐.射出的光照射逸出功为 的某金属表面，发现𝐸𝐸逸出光电子
的最大初动能为 已知 ，光在真空中传播速10度.2为𝑒𝑒𝑒𝑒 ，根据以上信
−19 8
息，下列说法正确2.5的5𝑒𝑒是𝑒𝑒(. ) 1𝑒𝑒𝑒𝑒=1.6×10 𝐽𝐽 𝑐𝑐 =3×10 𝑚𝑚/𝑠𝑠
A. 图甲能说明电子具有粒子性
B. 动能 的最小值为
C. 氢原𝐸𝐸子辐射的光子1中2.0最9大𝑒𝑒𝑒𝑒动量为
−27
D. 氢原子辐射某种频率的光照射该6金.8属×表10面可𝑘𝑘使𝑘𝑘逸⋅𝑚𝑚出/光𝑠𝑠 电子最大初动能为
1.89𝑒𝑒𝑒𝑒
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学科网（北京）股份有限公司9.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于 激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，
其中巴耳末系中频率最高的光子照射到图乙电路𝑛𝑛中=光5电管阴极 上时，电路中电流随电压变化的图像如图
丙所示。下列说法正确的是( ) 𝐾𝐾
A. 光电管阴极 金属材料的逸出功为
B. 若调节滑动变𝐾𝐾阻器滑片能使光电流1为.3零6𝑒𝑒，𝑒𝑒则可判断图乙中电源右侧为正极
C. 若用两束强度相同的不同颜色的光照射图乙中的光电管 极，频率高的饱和电流大
D. 氢原子从 能级跃迁到 能级时，氢原子能量减小𝐾𝐾，核外电子动能增加
10.如图 所示𝑛𝑛，=三5束由氢原子𝑛𝑛发=出3的可见光 、 、 分别由真空玻璃管的窗口射向阴极 。调节滑动变阻
器，记录1电流表与电压表示数， 和 对应的𝑃𝑃曲线𝑄𝑄交𝑅𝑅点为 ，两者关系如图 所示。下列说𝐾𝐾法正确的是( )
𝑃𝑃 𝑄𝑄 𝑀𝑀 2
A. 三束光分别射入同一单缝衍射装置时， 的中央亮纹比 窄
B. 光照射阴极 产生的光电子的最小德布𝑄𝑄罗意波长小于 𝑅𝑅光照射阴极 产生的光电子的最小德布罗意波长
C. 𝑃𝑃若三束可见光𝐾𝐾为氢原子从相应高能级向第一激发态跃迁𝑄𝑄时产生，则三𝐾𝐾束光中 对应的能级最低
D. 对应于图 中的 点， 、 光照射阴极 时，单位时间到达阳极 的光电子数𝑄𝑄目相等
11.一群处于2第 能𝑀𝑀级的氢𝑃𝑃原子𝑄𝑄，向低能级跃𝐾𝐾迁过程中能发出 种不同𝐴𝐴频率的光，将这些光分别照射到图甲电
路阴极 的金属4上，只能测得 条电流随电压变化的图象如图6乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则
下列推断𝐾𝐾 正确的是( ) 3
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学科网（北京）股份有限公司A. 图乙中的 光是氢原子由第 能级向基态跃迁发出的
B. 图乙中的𝑐𝑐光光子能量为 4
C. 动能为 𝑏𝑏Ⅴ的电子能使处1于2.第09𝑒𝑒能𝑒𝑒级的氢原子电离
D. 阴极金1属𝑒𝑒的逸出功可能为 4
12.如图所示，图甲是氢原子𝑘𝑘能0级=示6意.75图𝑒𝑒𝑒𝑒，图乙是研究光电效应实验的装置，一群处于 能级的氢原子
向低能级跃迁时发出的光照射光电管阴极 ，已知阴极 的逸出功为 ，下列说法𝑛𝑛正=确4的是
𝐾𝐾 𝐾𝐾 2.45 𝑒𝑒𝑒𝑒
A. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，氢原子要放出能量
B. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，可以辐射出 种不同频率的光
C. 氢原子从高能级向低能级跃迁时，有 种光可使4阴极 的金属发生光电效应
D. 对阴极 金属产生光电效应的光，逸出3光电子动能的𝐾𝐾最大值为
𝐾𝐾 10.3 𝑒𝑒𝑒𝑒
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