配餐作業(yè)(三十三)光電效應(yīng)原子構(gòu)造氫原子光譜組·基礎(chǔ)穩(wěn)固題1．對于光電效應(yīng)，以下表述正確的選項是( )A．光照時間越長，光電流越大B．入射光頻次大于極限頻次時就能產(chǎn)生光電子C．入射光足夠強(qiáng)，就能夠有光電流D．不一樣的金屬逸出功都是同樣的分析光電流的大小與入射光的強(qiáng)度相關(guān)，與光照耀的時間長短沒關(guān)，故A項錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光頻次大于極限頻次，故B項正確；可否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度沒關(guān)，入射光足夠強(qiáng)，不必定能產(chǎn)生光電流，故C項錯誤；不一樣的金屬逸出功是不一樣的，故D項錯誤。答案B2．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子構(gòu)造，正確反應(yīng)實驗結(jié)果的表示圖是圖中的( )A．B．C．D.分析此題考察學(xué)生對α粒子散射實驗現(xiàn)象的定性認(rèn)識。由教材中敘述的實驗現(xiàn)象可知，只有D項切合題意。答案D3．對于物質(zhì)的波粒二象性，以下說法不正確的選項是( )A．不單光子擁有波粒二象性，全部運(yùn)動的微粒都擁有波粒二象性B．運(yùn)動的微觀粒子與光子同樣，當(dāng)它們經(jīng)過一個小孔時，都沒有特定的運(yùn)動軌道C．顛簸性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對峙的，但在微觀高速運(yùn)動的現(xiàn)象中是一致的D．實物的運(yùn)動有特定的軌道，所以實物不擁有波粒二象性分析光擁有波粒二象性是微觀世界擁有的特別規(guī)律，大批光子運(yùn)動的規(guī)律表現(xiàn)出光的顛簸性，而單個光子的運(yùn)動表現(xiàn)出光的粒子性。光的波長越長，顛簸性越明顯，光的頻次越高，粒子性越明顯。而宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實質(zhì)很難察看到顛簸性，不是不擁有波粒二象性，D項錯誤。答案D4．(多項選擇)用極輕微的可見光做雙縫干預(yù)實驗，跟著時間的增添，在照相底片上先后出現(xiàn)如圖甲、乙、丙所示的圖像，則( )1A．圖像甲表示光擁有粒子性B．圖像乙表示光擁有顛簸性C．用紫外線察看不到近似的圖像D．實驗表示光是一種概率波分析圖像甲曝光時間短，經(jīng)過光子數(shù)極少，體現(xiàn)粒子性。圖像乙曝光時間長，經(jīng)過了大批光子，體現(xiàn)顛簸性，故A、B項正確；同時也表示光波是一種概率波，故D項也正確；紫外線實質(zhì)和可見光實質(zhì)同樣，也能夠發(fā)生上述現(xiàn)象，故C項錯誤。答案ABD－75．用波長為2.0×10m的紫外線照耀鎢的表面，開釋出來的光電子中最大的動能是－19－3484.7×10J。由此可知，鎢的極限頻次是(普朗克常量h＝6.63×10J·s，光速c＝3.0×10m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)( )A．5.5×1014HzB．7.9×1014HzC．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz分析此題考察光電效應(yīng)方程，意在考察考生對光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W逸的理解，并能應(yīng)用光電效應(yīng)方程求解極限頻次。由光電效應(yīng)方程k逸逸0c0cEk14Hz，B項正E＝hν－W，而W＝hν，ν＝λ，所以鎢的極限頻次ν＝λ－h(huán)＝7.9×10確。答案B6．(多項選擇)在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光霸占從單縫射入的整個光強(qiáng)的95%以上。假定此刻只讓一個光子經(jīng)過單縫，那么該光子( )A．必定落在中央亮紋處B．可能落在其余亮紋處C．不行能落在暗紋處D．落在中央亮紋處的可能性最大分析依據(jù)概率波的觀點，對于一個光子經(jīng)過單縫落在哪處是不行確立的。自然也可落在其余亮紋處，還可能落在暗紋處，故B項正確；因落在中央亮條紋的光霸占從單縫射入的整個光強(qiáng)的95%以上，故讓一個光子經(jīng)過單縫，落在中央亮條紋的可能性最大，故D項正確。答案BD7．現(xiàn)有a、b、c三束單色光，其波長關(guān)系為λ∶λ∶λ＝1∶2∶3。當(dāng)用a光束照耀abc某種金屬板時能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為E，若改用b光束照耀該金屬板，k飛出的光電子最大動能為1)3k21A．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為6Ek1B．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為9Ek1C．能發(fā)生光電效應(yīng)，飛出的光電子最大動能為12EkD．因為c光束光子能量較小，該金屬板不會發(fā)生光電效應(yīng)分析對a、b、c三束光由光電效應(yīng)方程有hckhc1kλa2λa3hc41hc411＝Ek，W＝Ek。當(dāng)改用c光速照耀該金屬板時－W＝Ek－Ek＝Ek，故B項正確。λa333λa939答案B8．(2017·北京)2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm(1nm＝10－9m)鄰近連續(xù)可調(diào)的世界上個最強(qiáng)的極紫外激光脈沖，大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個處于極紫外波段的光子所擁有的能量能夠電離一個分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為(取普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，真空光速c＝3×108m/s)A．10－21．10－18JBJC．10－15．10－12JDJ分析一個處于極紫外波段的光子的能量為E＝hc＝2×10－18J，由題意可知，光子的λ能量應(yīng)比電離一個分子的能量稍大，所以數(shù)目級一定同樣，故B項正確。答案B9．如圖甲所示是研究光電效應(yīng)的電路圖。某同學(xué)利用該裝置在不一樣實驗條件下獲得了三條光電流I與A、K兩極之間的電壓UAK的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖乙所示。則以下說法正確的選項是( )A．甲光照耀光電管發(fā)出光電子的初動能必定小于丙光照耀光電管發(fā)出光電子的初動能B．單位時間內(nèi)甲光照耀光電管發(fā)出光電子比乙光的少C．用強(qiáng)度同樣的甲、丙光照耀該光電管，則單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等D．對于不一樣種金屬，若照耀光頻次不變，則逸出光電子的最大初動能與金屬的逸出功為線性關(guān)系3分析當(dāng)光照耀到K極時，假如入射光的頻次足夠大(大于K極金屬的極限頻次)，就會12從K極發(fā)出光電子。當(dāng)反向電壓增添到某一值時，電流表A中電流就會變成零，此時2mevc＝eUc，式中vc表示光電子的最大初速度，e為電子的電荷量，Uc為制止電壓，依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知丙光的最大初動能較大，故丙光的頻次較大，但丙光照耀光電管發(fā)出光電子的初動能不必定比甲光照耀光電管發(fā)出光電子的初動能大，故A項錯誤；對于甲、乙兩束頻率同樣的光來說，入射光越強(qiáng)，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多，故B項錯誤；對甲、丙兩束不一樣頻次的光來說，光強(qiáng)同樣是單位時間內(nèi)照耀到光電管單位面積上的光子的總能量相等，因為丙光的光子頻次較高，每個光子的能量較大，所以單位時間內(nèi)照耀到光電管單位面積上的光子數(shù)就較少，所以單位時間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)就較少，故C項錯誤；對于不一樣金屬，若照耀光頻次不變，依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W，知Ek與金屬的逸出功為線性關(guān)系，故D項正確。答案D【解題技巧】依據(jù)制止電壓的大小比較電子的最大初動能，聯(lián)合光電效應(yīng)方程比較入射光的頻次。依據(jù)飽和光電流的大小比較光的強(qiáng)度。組·能力提高題10．如下圖，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動勢在圖中標(biāo)出。鎢的逸出功為4.5eV?，F(xiàn)分別用能量不一樣的光子照耀鎢板(各光子的能量在圖上標(biāo)出)。那么，以下圖中有光電子抵達(dá)金屬網(wǎng)的是( )A．①②③B．②③④C．②③D．③④分析由光電效應(yīng)方程知，如有光電效應(yīng)發(fā)生，入射光的頻次一定大于金屬的極限頻次，①不可以，②③④發(fā)生光電效應(yīng)；②所加電壓為正向電壓，只需有光電子逸出，電子就能抵達(dá)M金屬網(wǎng)，②能夠；③④所加電壓為反向電壓，由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程知，入射光的能量為8eV時，逸出的光電子的最大初動能為3.5eV，反向電壓一定小于3.5eV才有光電4子抵達(dá)M金屬網(wǎng)，故③能夠，④不可以。由上剖析知C項對。答案C11．(多項選擇)如下圖是氫原子的能級圖，大批處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，一共能夠輻射出10種不一樣頻次的光子。此中萊曼系是指氫原子由高能級向n＝1能級躍遷時開釋的光子，則( )A．10種光子中波長最短的是n＝5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的B．10種光子中有4種屬于萊曼系C．使n＝5能級的氫原子電離起碼需要0.85eV的能量D．從n＝2能級躍遷到基態(tài)開釋光子的能量等于n＝3能級躍遷到n＝2能級開釋光子的能量hc分析n＝5激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生光子的能量最大，依據(jù)E＝λ知，波長最短，故A項正確；萊曼系是指氫原子由高能級向n＝1能級躍遷時開釋的光子，10種光子中4種屬于萊曼系，所以B項正確；n＝5能級的氫原子擁有的能量為－0.54eV，故要使其發(fā)生電離能量變成0，起碼需要的能量為0.54eV，故C項錯誤；從n＝2能級躍遷到基態(tài)開釋的光子能量為13.6eV－3.4eV＝10.2eV，從n＝3能級躍遷到n＝2能級開釋的光子能量為3.4eV－1.51eV＝1.89eV<10.2eV，明顯二者不相等，故D項錯誤。答案AB12．μ子與氫原子核(質(zhì)子)組成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用。如圖為μ氫原子的能級表示圖，假定光子能量為E的一束光照耀容器中大批處于n＝2能級的μ氫原子，μ氫原子汲取光子后，發(fā)出頻次為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光子，且頻次挨次增大，則E等于( )5A．h(ν3－ν1)C．hν3

B．h(ν3＋ν1)D．hν4分析μ氫原子汲取光子后，能發(fā)出六種頻次的光，說明μ氫原子是從n＝4能級向低能級躍遷，則汲取的光子的能量為E＝E4－E2，E4－E2恰巧對應(yīng)著頻次為ν3的光子，故光子的能量為hν3。答案C13．(多項選擇)如下圖，這是一個研究光電效應(yīng)的電路圖，以下表達(dá)正確的選項是( )A．只調(diào)動電源的極性，挪動滑片P，當(dāng)電流表示數(shù)為零時，電壓表示數(shù)為制止電壓Uc的數(shù)值B．保持光照條件不變，滑片P向右滑動的過程中，電流表示數(shù)可能向來增大C．不改變光束顏色和電路，增大入射光束強(qiáng)度，電流表示數(shù)會增大D．陰極K需要預(yù)熱，光束照耀后需要必定的時間才會有光電流分析當(dāng)只調(diào)動電源的極性時，電子從K到A減速運(yùn)動，到A恰巧速度為零時對應(yīng)電壓為制止電壓，所以A項正確；當(dāng)其余條件不變，P向右滑動，加在光電管兩頭的電壓增添，q光電子運(yùn)動更快，由I＝t得電流表讀數(shù)變大，當(dāng)達(dá)到飽和光電流后，電流表示數(shù)不再增添，B項錯誤；只增大入射光束強(qiáng)度時，單位時間內(nèi)光電子數(shù)變多，電流表示數(shù)變大，C項正確；因為光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬時的，陰極K不需要預(yù)熱，所以D項錯誤。答案AC14．(多項選擇)某同學(xué)采納如下圖的實驗裝置來研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用某單色光照耀光電管的陰極K時，會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，在陽極A和陰極K之間加上反向電壓，經(jīng)過調(diào)理滑動變阻器的滑片漸漸增大電壓，直至電流計中電流恰為零，此電壓表的電壓值U稱為制止電壓，依據(jù)制止電壓，能夠計算出光電子的最大初動能Ekm?，F(xiàn)分別用頻次為ν1和ν2的單色光照耀陰極，丈量到制止電壓分別為U1和U2，設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則以下關(guān)系式正確的選項是( )6A．用頻次為ν1的光照耀時，光電子的最大初速度2eU1vm1＝mB．陰極K金屬的逸出功W0＝hν1－eU1U1ν2－U2ν1C．陰極K金屬的極限頻次νc＝U1－U2D．普朗克常數(shù)h＝ν2－ν1

U1－U212分析光電子在電場中做減速運(yùn)動，依據(jù)動能定理得－eU1＝0－2mvm1，則得光電子的最m12eU11102大初速度v＝m，故A項正確；依據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得hν＝eU＋W，hνeU1－U2＝eU2＋W0，得金屬的逸出功W0＝hν1－eU1，聯(lián)立得h＝ν1－ν2，故B項正確，D項錯誤；陰極K金屬的極限頻次νW0U1ν2－U2ν1c＝＝，故C項正確。hUU12答案ABC15．氫原子在基態(tài)時軌道半徑r1＝0.53×10－10E1＝－13.6eV。求氫原子處于m，能量基態(tài)時：電子的動能。原子的電勢能。用波長是多少的光照耀可使其電離。分析(1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核外電子速度為v1，22則kemv1·2＝，r1r112ke2故電子動能Ek1＝2mv1＝2r1＝9×109－1922×0.53×10－10×1.6×10－19eV＝13.6eV。E1＝Ek1＋Ep1，故Ep1＝E1－Ek1＝－13.6eV－13.6eV＝－27.2eV。7設(shè)用波長λ的光照耀可使氫原子電離：hcλ＝0－E1，hcλ＝－E16.63×10－34×3×108＝－13.6×1.6×10－19m＝0.9141×10－7m。答案(1)13.6eV(2)－27.2eV(3)0.9141×10－7m16．氫原子處于基態(tài)時，原子的能量為1＝－13.6eV，當(dāng)處于n＝3的激發(fā)