高考物理一轮复习第十四章波与相对论第2节机械波课件

1 第3课时 光电效应 波粒二象性

考纲解读1.知道什么是光电效应，理解光电效应的实验规律.2.会利用光电效应方程计算逸出功、极限频率、最大初动能等物理量.3.知道光的波粒二象性，知道物质波的概念．

1．[黑体辐射和能量子的理解]下列说法正确的是 ( )

A．一般物体辐射电磁波的情况与温度无关，只与材料的种类及表面情况有关

B．黑体能完全吸收入射的各种波长的电磁波，不反射

C．带电微粒辐射和吸收的能量，只能是某一最小能量值的整数倍

D．普朗克最先提出了能量子的概念

答案 BCD

2．[光电效应规律的理解]关于光电效应的规律，下列说法中正确的是 ( )

A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生

B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比

C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 s

D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比

答案 D

解析 由ε＝hν＝hcλ知，当入射光波长小于金属的极限波长时，发生光电效应，故A错．由Ek＝hν－W知，最大初动能由入射光频率决定，与入射光强度无关，故B错．发生光电效应的时间一般不超过10－9 s，故C错．

3．[光的波粒二象性的理解]下列说法正确的是 ( )

A．光电效应反映了光的粒子性

B．大量光子产生的效果往往显示出粒子性，个别光子产生的效果往往显示出波动性

C．光的干涉、衍射、偏振现象证明了光具有波动性

D．只有运动着的小物体才有一种波和它相对应，大的物体运动是没有波和它对应的

答案 AC

考点梳理

一、黑体辐射与能量子

1．黑体与黑体辐射

(1)黑体：是指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

2 ①一般材料的物体，辐射的电磁波除与温度有关外，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．

课时作业33 简谐运动 机械波 光

一、不定项选择题

1．心电图是现代医疗诊断的重要手段，医生从心电图上测量出相邻两波峰的时间间隔，即为心动周期，由此可以计算出1分钟内心脏跳动的次数(即心率)。甲、乙两人在同一台心电图机上作出的心电图如图所示，医生通过测量后记下甲的心率是60次/分，则由图可知心电图机图纸移动的速率v以及乙的心率分别为(

)

A．25 mm/s 48次/分 B．25 mm/s 75次/分

C．25 mm/min 75次/分 D．25 mm/min 48次/分

2.(2012·重庆理综)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是(

)

3．一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点。t＝0时刻振子的位移x＝－0.1 m；t＝43 s时刻x＝0.1 m；t＝4 s时刻x＝0.1 m。该振子的振幅和周期可能为( )

A．0.1 m，83 s B．0.1 m,8 s

C．0.2 m，83 s D．0.2 m,8 s

4．(2012·东北四校一模)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻的波形如图所示。则从图中可以看出(

)

A．这列波的波长为5 m

B．波中的每个质点的振动周期为4 s

C．若已知波沿x轴正向传播，则此时质点a向下振动

D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负方向传播的

5．(2012·天津理综)沿x轴正向传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40 m/s，则t＝140 s时(

第6专题 振动与波、光学、执掌、原子物理

(一)振动与波、光学

知识网络

考点预测

振动与波是历年高考的必考内容，其中命题率最高的知识点为波的图象、波长、频率、波速及其相互关系，特别是波的图象与振动图象的关系，如2009年高考北京理综卷第17题、全国理综卷Ⅰ第20题、福建理综卷第17题，一般以选择题的形式出现，试题信息量大、综合性强，一道题往往考查多个概念和规律．其中波的图象，可以综合考查对波的理解能力、推理能力和空间想象能力．

高考对光学部分的考查主要有：①光的折射现象，全反射；②光的干涉、衍射和偏振现象；③平面镜成像的作图方法；④双缝干涉实验测定光的波长；⑤光电效应现象．

要点归纳

一、振动与波

单摆

(1)特点：①单摆是理想模型；②单摆的回复力由重力沿圆弧方向的分力提供，当最大摆角α＜10°时，单摆的振动可看做简谐运动，其振动周期T＝2πLg．

(2)应用：①计时器；②测定重力加速度g，g＝4π2LT2．

二、振动图象与波动图象的区别与联系

振动图象 波动图象

图象

研究对象 一个质点 所有质点

物理意义 横轴上各点表示各个时刻，图象表示一个质点各个时刻的位移情况 横轴上各点表示质点的平衡位置，图象表示某一时刻各个质点的位移情况

图象形成的物理过程 相当于顺序“扫描”的结果 相当一次“拍照”的结果

所能提供的信息 直接得出振幅、周期 直接得出振幅、波长

可以算出频率 据波速、波长和频率(周期)的关系求其中一个量

可以判断出位移、加速度、回复力间的变化关系 振动方向和传播方向的关系

三、机械波与电磁波

机械波 电磁波

对象 研究力学现象 研究电磁现象

周期性变化的物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场E和磁场B随时间和空间做周期性变化

传播 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关，分横波和纵波两种，传播机械能 传播不需要介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系．电磁波都是横波，传播电磁能

1 1 波的形成和传播

课后篇巩固提升

1.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹。在月球上,两名宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( )

A.月球太冷,声音传播太慢

B.月球上没有空气,声音无法传播

C.宇航员不适应月球,声音太轻

D.月球上太嘈杂,声音听不清楚

答案B

2.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是( )

A.在横波中二者方向有时相同

B.在横波中二者方向一定不同

C.在纵波中二者方向有时相同

D.在纵波中二者方向一定不同

解析在横波中质点振动方向和波的传播方向相互垂直,所以二者方向一定不同,故选项A错误,选项B正确;在纵波中二者方向在同一直线上,两者方向有时相同,有时相反,故选项C正确,选项D错误。

答案BC

3.

振源A带动细绳上各点上下做简谐运动,t=0时刻绳上形成的波形如图所示。规定绳上质点向上运动的方向为x轴的正方向,则P点的振动图象是( )

解析根据前一质点的位置确定后一质点的运动方向,t=0时刻P点前一质点在下方,确定P点的起振方向是从平衡位置向下振动,故只有选项B正确。

答案B

4.一个小石子投向平静的湖面中心,会激起一圈圈波纹向外传播,如果此时水面上有一片树叶,下列对树叶运动情况的叙述正确的是( ) 2

A.树叶慢慢向湖心运动 B.树叶慢慢向湖岸漂去

C.在原处上下振动 D.沿着波纹做圆周运动

解析由于波在传播过程中,各质点不随波迁移,只在各自的平衡位置附近做振动,故选C。

答案C

5.一列波由波源处向周围扩展开去,下列说法正确的是( )

A.介质中各质点由近及远地传播开去

B.介质中质点的振动形式由近及远地传播开去

C.介质中质点振动的能量由近及远地传播开去

D.介质中质点只是振动而没有迁移

解析波动过程是振动形式和振动能量的传递过程,介质中质点并不随波迁移。

答案BCD