鹰潭一中人教版高中物理选修3-第4章选择题专项测试题(培优练)

一、选择题

1．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV 。下列说法不正确的( )

A ．处于n ＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离

B ．大量氢原子从高能级向n ＝3能级跃迁时，不可能发出可见光

C ．大量处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光

D ．一个处于n ＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可最多可能发出3种不同频率的光D

解析：D

A ．紫外线的频率比可见光的高，因此紫外线的光子的能量应大于3.11eV ，而处于n =3能级的氢原子其电离能力仅为

1.51eV 3.11eV <

所以处于n =3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离，故A 正确，选项A 不符合题意；

B ．大量氢原子从高能级向n =3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV ，小于可见光的频率，故B 正确，选项B 不符合题意；

C ．根据

2

4C 6=

可知可能发出6种不同频率的光，故C 正确，C 不符合题意；

D ．一个处于n =3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出

312-=

种不同频率的光，故D 错误，选项D 符合题意。

故选D 。

2．用如图所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV 的光照射到光电管上时，电流表G 的读数为0.2mA ，移动变阻器的触点c ，当电压表的示数大于或等于0.8V 时，电流表读数为0，则（ ）

A ．电键K 断开后，没有电流流过电流表G

B ．所有光电子的初动能为0.8eV

C ．光电管阴极的逸出功为2.20V

D ．改用能量为1.5eV 的光子照射，电流表G 也有电流，但电流较小C

解析：C

A ．当电键K 断开后，用光子能量为3.0eV 的光照射到光电管上时，光电管还是会由光电子逸出，光电子逸出表面时有初动能，会到达阳极与电流计和电压表形成回路，形成电流，所以A 错误；

B ．由图可知，光电管接的是反向电压，当电压表的示数大于或等于0.8V 时，电流表读数为0，说明此时没有光电子到达阳极，即0.8V 是遏止电压，由

2e c c 12

m v eU = 可知，光电子的最大初动能是0.8eV ，不是所有光电子的初动能都是0.8eV ，所以B 错误； C ．由爱因斯坦的光电效应方程，可得光电管阴极的逸出功为

0k 2.2eV W h E ν=-=

所以C 正确；

D ．由C 选项可知，阴极的逸出功为2.2eV ，而要想发生光电效应，要求入射光的能量大于逸出功，所以当用能量为1.5eV 的光子照射时，不会由光电子逸出，不会形成光电流，所以D 错误。

故选C 。

3．甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。下列判断错误的是（ ）

A ．甲金属的逸出功等于E k1

B ．乙金属的极限频率大

C ．入射光的频率为12ν时，甲金属产生的光电子的最大初动能为2E k1

D ．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关C

解析：C

A ．根据光电效应方程

k 0E h W =-ν

图像与纵截距的绝对值等于逸出功，则甲的逸出功是k1E ，故A 正确，不符合题意； B ．逸出功为

0W h ν=

由图可知Ⅱ金属的逸出功较比Ⅰ的逸出功大，则有Ⅱ金属的极限频率比Ⅰ的极限频率大，故B 正确，不符合题意；

C ．根据光电效应方程

k 0E h W =-ν

当频率为1ν时，则有

10k1h W E ν==

当当频率为21ν时，则有

k max 100k12E h W W E ν=-==

故C 错误，符合题意；

D ．根据光电效应方程，图像的斜率是普朗克常量h ，与入射光和金属材料均无关，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

4．如图所示，是波尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n =4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法正确的是（ ）

A ．所辐射的光子的频率最多有6种

B ．由n =4跃迁到n =1时发出光子的频率最小

C ．从高能级向低能级跃迁时电子的动能减小、原子的势能增加、原子的总能量减小

D ．金属钾的逸出功为2.21eV ，能使金属钾发生光电效应的光谱线有2条A

解析：A

A ．一群氢原子处于n =4的激发态，所辐射的光子的频率最多有246C =种，故A 正确；

B ．由n =4跃迁到n =1时放出能量最多，则发出光子的频率最大，故B 错误；

C ．从高能级向低能级跃迁时静电力对电子做正功，则电子的动能增大、原子的势能减小、原子的总能量减小，故C 错误；

D ．根据n m

E E E ∆=-，则有

14112.75eV E E E ∆=-=，242 2.25eV E E E ∆=-=，33112.09eV E E E ∆=-=，

42110.2eV E E E ∆=-=

金属钾的逸出功为2.21eV ，所以能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条，故D 错误。 故选A 。

5．温度最高的恒星表面颜色呈现（ ）

A ．白色

B ．红色

C ．蓝色

D ．黄色C

解析：C

恒星表面颜色主要有四种，分别是红、黄、白、蓝，恒星表面颜色取决于它的表面温度，温度越高，颜色越偏蓝，故温度最高的恒星表面颜色呈现蓝色，故ABD 错误，C 正确。 故选C 。

6．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n =4的能级向n =2的能级跃迁时辐射出