【物理】2020届二轮复习光电效应原子结构氢原子光谱作业

【物理】2020届二轮复习光电效应原子结构氢原子光谱作业

第1讲　光电效应　原子结构　氢原子光谱 ‎1．(光电效应)(多选)光电效应实验中，下列表述正确的是(　　)‎ A．光照时间越长光电流越大 B．入射光足够强就可以有光电流 C．遏止电压与入射光的频率有关 D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子 解析　本题考查光电效应规律，考查考生对光电效应规律的理解。光电流的大小与光照时间无关，A项错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，B项错误；遏止电压Uc，满足eUc＝hν－hνc，从表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，C项正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，D项正确。‎ 答案　CD ‎2．(α粒子散射实验和原子核式结构)卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出(　　)‎ A．原子的核式结构模型 B．原子核内有中子存在 C．电子是原子的组成部分 D．原子核是由质子和中子构成的 解析　卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析否定了汤姆生“枣糕”式原子结构模型，提出了原子的核式结构模型，故A项正确；原子核内有中子存在是通过核反应发现的，故B项错误；电子是原子的组成部分，是通过汤姆生发现电子而发现的，故C项错误；原子核是由质子和中子构成的，是通过核反应发现的，故D项错误。‎ 答案　A ‎3．(玻尔的氢原子理论)若用E1表示氢原子基态时能量的绝对值，对于第n能级的能量为En＝－，则在下列各能量值中，哪个可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出的能量(　　)‎ A．　　　B．E‎1 C．E1　　　D． 答案　B ‎4．(波粒二象性)用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图象如图所示，该实验表明(　　)‎ A．光的本质是波 B．光的本质是粒子 C．光的能量在胶片上分布不均匀 D．光到达胶片上不同位置的概率相同 解析　用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B两项错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分布不均匀，故C项正确，D项错误。‎ 答案　C ‎5.(多选)在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应。下列说法正确的是(　　)‎ A．增大入射光的强度，光电流增大 B．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应 D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 解析　根据光电效应规律可知，增大入射光的强度，光电流增大，A项正确；减小入射光的强度，光电流减小，光电效应现象并不消失，B项错误；改用小于ν的入射光照射，如果入射光的频率仍然大于光电管阴极材料的极限频率，仍能发生光电效应，C项错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能增大，D项正确。‎ 答案　AD ‎6．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么(　　)‎ A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加 B．逸出的光电子的最大初动能将减小 C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少 D．有可能不发生光电效应 解析　光电效应瞬时(不超过10－9 s)发生，与光强无关，A项错误；能否发生光电效应，只取决于入射光的频率是否大于极限频率，与光强无关，D项错误；光电子的最大初动能只与入射光频率有关，入射光频率越大，最大初动能越大，B项错误；光电子数目多少与入射光强度有关，光强减弱，单位时间内逸出的光电子数目减少，C项正确。‎ 答案　C ‎7．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，则钙逸出的光电子具有较大的(　　)‎ A．波长　 　B．频率 C．能量　 　D．动量 解析　金属的逸出功W0＝hν0，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，从金属钾表面飞出的光电子的最大初动能比金属钙的大，金属钙表面飞出的光电子能量E小，因λ＝，所以从钙表面逸出的光电子具有较大的波长，A项正确。‎ 答案　A ‎8.(多选)氢原子能级如图所示，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是(　　)‎ A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm B．用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级 C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线 D．用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级 解析　根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长为122 nm，因此A项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐射一定频率的光子，可知B项错误，D项正确；一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C项正确。‎ 答案　CD ‎9．(多选)氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发出三种不同波长的光。已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1＞λ2，则另一个波长可能是(　　)‎ A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2‎ C． D． 解析　设另一个波长是λ3，当λ1＞λ2＞λ3时，氢原子在三个相邻的能级之间发生跃迁，辐射光子的能量关系为＋＝，可得λ3＝，C项正确；当λ3＞λ1＞λ2或λ1>λ3>λ2时，同理可得＋＝，得λ3＝，D项正确。‎ 答案　CD ‎10.根据玻尔原子结构理论，氦离子(He＋)的能级图如图所示。电子处在n＝3轨道上比处在n＝5轨道上离氦核的距离________(填“近”或“远”)。当大量He＋处在n＝4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条。‎ 解析　能级越小的电子，离原子核越近；从n＝4的激发态跃迁时，发射的谱线条数为C＝6条。‎ 答案　近　6‎ ‎11.(多选)美国物理学家密立根利用图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＝ 解析　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，故A项错误；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，故B项错误；根据Ekm＝hν－W0＝eUc，解得Uc＝－，图线的斜率k＝＝，则h＝，当遏止电压为零时，ν＝νc，故C、D两项正确。‎ 答案　CD ‎12．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点为4.27，与纵轴交点为0.5，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s)。由图可知(　　)‎ A．该金属的截止频率为4.27×1014 Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014 Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 解析　由光电效应方程Ek＝hν－W0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，A项正确，B项错误；图线的斜率表示普朗克常量h，C项正确；该金属的逸出功W0＝hνc＝6.63×10－34×4.27×1014 J≈1.77 eV或W0＝hν－Ek＝6.63×10－34×5.5×1014 J－0.5 eV≈1.78 eV，D项错误。‎ 答案　AC ‎13．研究光电效应的电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是(　　)‎ 解析　由于光的频率相同，所以对应的反向遏止电压相同，A、B两项错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以C项正确，D项错误。‎ 答案　C ‎14．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，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 解析　由光电效应方程式得Ek＝hν－W0，得W0＝hν－Ek＝h－Ek，刚好发生光电效应的临界频率为ν0，则W0＝hν0，代入数据可得ν0≈8×1014 Hz，故B项正确。‎ 答案　B ‎15．(多选)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb ，h为普朗克常量。下列说法正确的是(　　)‎ A．若νa>νb，则一定有Uaνb，则一定有Eka>Ekb C．若Uaνb，则一定有hνa－Eka>hνb－Ekb 解析　对发生光电效应的同种金属，有Ekm＝hν－W，eU＝Ekm，若νa>νb，金属的逸出功相同，则Eka>Ekb，Ua>Ub，A项错误，B项正确；根据eU＝Ekm，若Ua

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