章末測評驗(yàn)收卷(四)(時(shí)間：75分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1.下列四幅圖涉及不同的物理知識,其中說法不正確的是(

)DA.圖甲:普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念,成為量子力學(xué)的奠基人之一B.圖乙:玻爾理論指出氫原子能級是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率是不連續(xù)的C.圖丙:盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.圖丁:根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,可以說明電子具有粒子性解析

根據(jù)物理學(xué)史可知,A、B、C正確;根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣,說明電子具有波動性,D錯誤。2.(2024·江西卷,2)近年來,江西省科學(xué)家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管(LED),開創(chuàng)了國際上第三條LED技術(shù)路線。某氮化鎵基LED材料的簡化能級如圖所示,若能級差為2.20eV(約3.52×10-19J),普朗克常量h=6.63×10-34J·s,則發(fā)光頻率約為(

)CA.6.38×1014Hz B.5.67×1014HzC.5.31×1014Hz D.4.67×1014Hz解析

根據(jù)題意可知,輻射出的光子能量ε=3.52×10-19

J,由ε=hν代入數(shù)據(jù)解得ν=5.31×1014

Hz,C正確。

BC4.如圖所示,在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)分別用a、b兩種單色光照射鋅板。發(fā)現(xiàn)用a光照射時(shí)與鋅板連接的驗(yàn)電器的指針張開一定角度;用b光照射時(shí)與鋅板連接的驗(yàn)電器的指針不動。下列說法正確的是(

)A.增大b光的照射強(qiáng)度,驗(yàn)電器的指針有可能張開一定角度B.a光在真空中的波長大于b光在真空中的波長C.a光的頻率大于b光的頻率D.若用b光照射另一種金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則用a光照射該金屬時(shí)可能不會發(fā)生光電效應(yīng)解析

入射光頻率低于截止頻率時(shí)無法產(chǎn)生光電效應(yīng),增大b光的照射強(qiáng)度,仍不會發(fā)生光電效應(yīng),故A錯誤;根據(jù)a光照射鋅板能夠發(fā)生光電效應(yīng)可知,a光的頻率大于鋅板的極限頻率,根據(jù)b光照射鋅板不能發(fā)生光電效應(yīng)可知,b光的頻率小于鋅板的極限頻率,則a光的頻率大于b光的頻率,根據(jù)c=λν可知a光在真空中的波長小于b光在真空中的波長,故C正確,B錯誤;根據(jù)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知,若用b光照射另一種金屬能發(fā)生光電效應(yīng),則用a光照射該金屬時(shí)一定能發(fā)生光電效應(yīng),故D錯誤。

CC6.如圖所示,分別以1、2兩種材料為K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究,其截止頻率ν1<ν2,保持入射光不變,則光電子到達(dá)A極時(shí)動能的最大值Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像是(

)解析

由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能為Ek=hν-hν截,因?yàn)榻刂诡l率ν1<ν2,則用材料1完成實(shí)驗(yàn)時(shí)極板上產(chǎn)生光電子的最大初動能較大。結(jié)合題圖可知,光電子在兩極板間加速,則光電子到達(dá)A極時(shí)動能的最大值Ekm=eU+Ek,易知兩Ekm-U圖線的斜率相同,且相同電壓時(shí)用材料1完成實(shí)驗(yàn)的Ekm較大,C正確,A、B、D錯誤。7.氫原子能級圖如圖所示,氫原子中的電子從n=4能級躍遷到n=1能級可產(chǎn)生a光;從n=3能級躍遷到n=1能級可產(chǎn)生b光,a光和b光的波長分別為λa和λb,a、b兩光照射逸出功為4.5eV的金屬鎢表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng),遏止電壓分別為Ua和Ub,則(

)DA.λa>λbB.Ua<UbC.a光的光子能量為12.55eVD.b光照射金屬鎢產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekb=7.59eV

二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)8.(2025·湖北武漢三中月考)波粒二象性是微觀世界的基本特征。下列對波粒二象性的實(shí)驗(yàn)及說法正確的是(

)CDA.光的衍射(圖甲)揭示了光具有粒子性B.光電效應(yīng)(圖乙)揭示了光的波動性,同時(shí)表明光子具有能量C.康普頓效應(yīng)(圖丙)揭示了光的粒子性,同時(shí)表明光子除了有能量還有動量D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣(圖丁),證實(shí)了電子的波動性,質(zhì)子、中子、原子、分子均具有波動性解析

光的衍射(題圖甲)揭示了光具有波動性,A錯誤;光電效應(yīng)(題圖乙)揭示了光的粒子性,同時(shí)表明光子具有能量,B錯誤;康普頓效應(yīng)(題圖丙)揭示了光的粒子性,同時(shí)表明光子除了有能量還有動量,C正確;電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣(題圖丁),證實(shí)了電子的波動性,質(zhì)子、中子、原子、分子均具有波動性,D正確。9.照射到金屬表面的光可能使金屬中的電子逸出,可以用圖甲所示的電路研究電子逸出的情況。陰極K在受到光照時(shí)能夠逸出電子,陽極A吸收陰極K逸出的電子,在電路中形成光電流。在光照條件不變的情況下改變光電管兩端的電壓得到圖乙的I-U圖像。斷開開關(guān)換用不同頻率的單色光照射陰極K得到電子最大初動能與入射光波長倒數(shù)的關(guān)系圖像如圖丙所示。圖中數(shù)據(jù)為已知量,真空光速為c,則(

)AC

10.氫原子的部分能級圖如圖甲所示,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí)能輻射出不同頻率的光,用這些光照射如圖乙所示的光電管陰極K,陰極材料是逸出功為2.55eV的金屬鉀。已知可見光光子的能量范圍為1.62~3.11eV,則下列說法正確的是(

)ADA.這些氫原子一共能輻射出6種不同頻率的光子B.這些氫原子發(fā)出的光子中有3種屬于可見光C.這些氫原子發(fā)出的光均可使鉀發(fā)生光電效應(yīng)D.若用氫原子從n=2能級躍遷到基態(tài)輻射的光照射陰極,其對應(yīng)的遏止電壓為7.65V

三、非選擇題(本題共5小題,共54分。)11.(8分)如圖是研究光電效應(yīng)的電路圖。用頻率為ν的入射光照射截止頻率為ν0的K極板,有光電子逸出,若單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)為n(普朗克常量為h,電子的電荷量為e,電路中電表均為理想電表)。(1)圖中電極A為光電管的

(選填“陰極”或“陽極”);飽和光電流為I=

。

(2)K極板的逸出功W0=

;逸出的光電子最大初動能Ek=

;現(xiàn)將電源的電極反向連接,當(dāng)電流表的示數(shù)為0時(shí),電壓表的示數(shù)Uc=

。

由②式得n2=2代入①式得n1=4所以氫原子發(fā)射光子前后分別處于第4能級和第2能級。13.(10分)如圖所示,用頻率不同的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),以測量的遏止電壓Uc為縱軸,入射光頻率ν為橫軸建立平面直角坐標(biāo)系。已知電子電荷量e=1.6×10-19C。請結(jié)合圖像,求:

14.(12分)氫原子的能級如圖所示,某金屬的極限波長恰等于氫原子由n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光的波長?，F(xiàn)在用氫原子由n=2能級躍遷到n=1能級時(shí)發(fā)出的光去照射,求:(1)該金屬的逸出功;(2)從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能。答案

(1)2.55eV

(2)7.65eV解析

(1)因極限波長恰等于氫原子由n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光的波長,則該金屬的逸出功W0=-0.85

eV-(-3.4

eV)=2.55

eV。(2)用n=2能級躍遷到n=1能級時(shí)發(fā)出的光去照射,發(fā)出光子的能量hν=ΔE=E2-E1=-3.4

eV-(-13.6

eV)=10.2

eV則從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能Ek=hν-W0=10.2

eV-2.55

eV=7.65

eV。15.(14分)波長為λ=0.071nm的倫琴射線能使金箔發(fā)射光電子,電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的最大半徑為r。已知r·B=1.88×10-4T·m