(必考题)人教版高中物理选修3-第4章选择题专项经典习题(提高培优)
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一、选择题
1.物理学史的学习是物理学习中很重要的一部分,下列关于物理学史叙述中不正确的是 ( ) A .汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子
B .卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,提出了原子的核式结构模型
C .爱因斯坦发现了光电效应,并提出了光量子理论成功解释了光电效应
D .巴耳末根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式C
解析:C
A .1897年汤姆孙根据放电管中的阴极射线在电磁场和磁场作用下的轨迹确定阴极射线中的粒子带负电,并测出其荷质比,这在一定意义上是历史上第一次发现电子,故A 正确;
B .卢瑟福的α 粒子散射实验结果:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但有少数α粒子发生了较大的偏转,并有极少数α粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°而被反弹回来,这就是α粒子的散射现象。
通过分析并提出了原子的核式结构模型,故B 正确;
C .光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,故C 错误,符合题意;
D .巴耳末,瑞士数学家、物理学家。
主要贡献是建立了氢原子光谱波长的经验公式——巴耳末公式,故D 正确。
故选C 。
2.研究光电效应现象的实验电路如图所示,A 、K 为光电管的两个电极,电压表V 、电流计G 均为理想电表。
已知该光电管阴极K 的极限频率为ν0,元电荷电量为e ,普朗克常量为h ,开始时滑片P 、P '上下对齐。
现用频率为ν的光照射阴极K (ν>ν0),则下列说法错误的是
A .该光电管阴极材料的逸出功为hν0
B .若加在光电管两端的正向电压为U ,则到达阳极A 的光电子的最大动能为hv-hv 0+eU
C .若将滑片P 向右滑动,则电流计G 的示数一定会不断增大
D .若将滑片P '向右滑动,则当滑片P 、P '间的电压为
0hv hv e
-时,电流计G 的示数恰好为0C
解析:C
A .由极限频率为ν0,故金属的逸出功为W 0= hν0,A 正确;
B .由光电效应方程可知,电子飞出时的最大动能为
0k E hv W =-
由于加的正向电压,由动能定理
k
k eU E E '=- 解得
0k
E hv hv eU '=-+ 故B 正确;
C .若将滑片P 向右滑动时,若电流达到饱和电流,则电流不在发生变化,故C 错误;
D .P '向右滑动时,所加电压为反向电压,由
k eU E =
可得 0hv hv U e
-= 则反向电压达到遏止电压后,动能最大的光电子刚好不能参与导电,则光电流为零,故D 正确;
故选C 。
3.如图,当电键S 断开时,用光子能量为3.1eV 的一束光照射阴极K ,发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60eV 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60eV 时,电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为( )
A .2.5eV
B .0.60eV
C .1.9eV
D .3.1eV A
解析:A 根据题意光电子的初动能为0.6eV k E =,根据爱因斯坦光电方程有
0k E h W ν=-
可知阴极材料的逸出功0 2.5eV W =,故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
4.如图a 为氢原子的能级图,大量处于n =2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级,之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。
当用这些辐射出的光子去照射如图b 所示光电管阴极K 时,光电管发生了光电效应,改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片,发现遏止电压最大值为8V 。
则( )
A .该光电管阴极K 的逸出功为7.06eV
B .吸收的光子能量为2.86eV
C .跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的
D .辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应B
解析:B
A .跃迁过程中所放出的光子最大能量为
()max 0.54eV 13.6eV 13.06eV E =---=
由光电效应方程
k 0v E h W eU =-=
8V U =
可得该光电管的逸出功
0 5.06eV W =
故A 错误;
B .从2n =跃迁到较高能级后能辐射出10种不同频率的光子,由
2n 10C =
5n =
故吸收的光子能量
52 2.86eV E E E =-=
故B 正确;
C .根据玻尔理论可知跃迁过程中辐射出的光子能量是不连续的,故C 错误;
D .由该光电管的逸出功
0 5.06eV W =
可知,辐射出的光子能使其发生光电效应的有能级5到基态,能级4到基态,能级3到基态,能级2到基态4种,故D 错误。
故选B 。
5.玻尔首先提出能级跃迁。
如图所示为氢原子的能级图,现有大量处于3n =能级的氢原子向低能级跃迁。
下列说法正确的是( )
A .这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光
B .氢原子由3n =能级跃迁到1n =能级产生的光波长最长
C .处于基态的氢原子吸收12eV 的能量可以跃迁到2n =能级
D .处于基态的氢原子吸收14eV 的能量可以发生电离D
解析:D
A .从3n =能级的氢原子向低能级跃迁时。
共可辐射出3种不同频率的光,A 错误;
B .从由3n =能级跃迁到1n =能级产生的光能量最大,波长最短,B 错误;
C .吸收的能量恰好等于两个能级间的能量差时,才能吸收该能量,完成跃迁,因此处于基态的氢原子吸收10.2eV 的能量,可以跃迁到2n =能级,12eV 能量不等于任可两个能级间的能量差,因此不能吸收该能量,C 错误;
D .外于基态的氢原子,只要吸收的能量超过13.6eV ,电子就会跃迁到无穷远处,这就是电离,因此处于基态的氢原子吸收14eV 的能量可以发生电离,D 正确。
故选D 。
6.如图所示为氢原子的能级示意图,一群处于n =4能级的氢原子,在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子,用这些光照射逸出功为2.49eV 的金属钠有几种能使其产生光电效应( )
A .6、3
B .6、4
C .4、3
D .4、4B
解析:B 一群氢原子处于n =4的激发态,在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子,可以释放24C =6种不同能量的光子,从n =4跃迁到n =1,辐射的光子能量为12.75eV ,从n =4跃迁到n =2,辐射的光子能量为2.55eV ,由n =4跃迁到n =3,辐射的光子能量为0.66eV ,从n =3跃迁到n =1,辐射的光子能量为12.09eV ,从n =3跃迁到n =2,辐射的光子能量为1.89eV ,由n =2跃迁到n =1,辐射的光子能量为10.2eV ,可见有4种光子能量大于金属的逸出功,所以有4种频率的光能使金属钠发生光电效应,故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
7.以下说法正确的是( )
A .牛顿定律是用大量实验数据分析及总结前人经验得出的可以直接实验验证
B .“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同(燃料消耗忽略不计)
C .在西汉末年《春秋 纬考异邮》中记载有玳瑁吸衣若之说,是属于电磁感应现象
D .原子从 a 能级状态跃迁到 b 能级状态时发射波长为λ1 的光子;原子从 b 能级状态跃迁到 c 能级状态时吸收波长λ2 的光子,已知λ1>λ2。
那么原子从 a 能级状态跃迁到 c 能级状态时将要吸收波长1212λλλλ-的光子D 解析:D
A .牛顿第一定律是建立在理想斜面的基础上,通过逻辑化推理得出的,不可以直接用实验验证,选项A 错误;
B .质量是惯性大小的量度,则“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同(燃料消耗忽略不计),选项B 错误;
C .在西汉末年《春秋 纬考异邮》中记载有玳瑁吸衣若之说,是属于静电现象,不属于电磁感应现象,选项C 错误;
D .已知λ1>λ2,所以γ1<γ2,知从a 能级状态跃迁到b 能级状态时发射光子的能量小于从b 能级状态跃迁到c 能级状态时吸收光子的能量,所以a 能级的能量小于c 能级的能量,有
hγ2-hγ1=hγ3
即 213c c c h
h h λλλ-=
解得 12312
λλλλλ=
- 故D 正确。
故选D 。
8.如图所示,N 为铝板,M 为金属网,它们分别和电池两极相连,各电池的极性和电动势在图中标出,铝的逸出功为4.2eV 。
现分别用能量不同的光子照射铝板(各光子的能量在图上标出),那么,下列图中有光电子到达金属网的是( )
A .①②③
B .②③
C .③④
D .①②B
解析:B 入射光的光子能量小于逸出功,则不能发生光电效应,故①错误;
入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应;电场对光电子加速,故有光电子到达金
属网,故②正确;
入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应,根据光电效应方程
km 0 3.8eV E h W ν=-=
因为所加的电压为反向电压,反向电压为2V ,光电子能到达金属网,故③正确; 入射光的光子能量大于逸出功,能发生光电效应,根据光电效应方程
km 0 3.8eV E h W ν=-=
所加的反向电压为4V ,根据动能定理知,光电子不能到达金属网,故④错误; 综上分析可知B 项正确,ACD 错误。
故选B 。
9.用红光照射光电管阴极发生光电效应时,光电子的最大初动能为E k ,饱和光电流为I ,
若改用强度相同的绿光照射同一光电管,产生光电子的最大初动能和饱和光电流分别为k
E '和I ',则下列正确的是( )
A .k k
E E '<,I I '< B .k k E E '>,I I '> C .k
k E E '> ,I I '< D .k k
E E '<,I I '= C 解析:C
【分析】
根据光电效应方程 km 0E h W ν=-
可知道光电子的最大初动能与入射光的频率有关,改用绿光后,频率增大,则最大初动能
增大,与光照强度无关,即有k
k E E '>;饱和光电流的大小与光照强度有关,随着光照强度的增大而增大,红光与绿光光照强度相同,红光光子能量低,则红光单位时间内照射出的光电子数目多,饱和电流大,即有I I '<,故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
10.如题图所示,图甲是研究光电效应的电路图,图乙是用a 、b 、c 光照射光电管得到的I-U 图线,U c1、U c2表示遏止电压,下列说法正确的是( )
A .a 光的波长大于b 光的波长
B .a 、c 光的强度相等
C .光电子的能量只与入射光的强弱有关,而与入射光的频率无关
D .在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流一直会增加A
解析:A
ABC .根据212
m eU mv h W υ==-截可知,入射光的频率越高,对应的截止电压越大。
从图象中看出,a 光、c 光的截止电压相等,所以a 光、c 光的频率相等,则它们的最大初动能也相等,而b 光对应的截止电压最大,所以b 光的频率最高,b 光的波长最短,b 光对应的光电子最大初动能也最大,根据图示可知,a 光光强大于c 光,选项A 正确,BC 错误;
D .当电压增加到达到饱和电流后,再增加电压电流也不会增加,选项D 错误。
故选A 。
11.用图甲同一实验装置研究光电效应现象,分别用A 、B 、C 三束光照射光电管阴极,得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示,其中A 、C 两束光照射时对应的遏止电压相同,根据你所学的相关理论判断下列论述正确的是( )
A .
B 光束光子的能量最大
B .A 、
C 两束光的波长相同,要比B 的波长短
C .三个光束中B 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多
D .三个光束中A 光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大A
解析:A
ABD .光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率,根据212
m eU mv h W γ==-截可知,入射光的频率越高,对应的截止电压U 截越大,A 光、C 光的截止电压相等,所以A 光、C 光的频率相等,则波长相同,同时它们的最大初动能也相等,而B 光的频率最大,能量大,则最大初动能也大,且对应的波长最小,即A 、C 两束光的波长要比B 的波长大,故A 正确,BD 错误;
C .由图可知,A 的饱和电流最大,因此A 光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多,故C 错误。
故选A 。
12.美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时,用X 光对静止的电子进行照射,照射后电子获得速度的同时,X 光光子的运动方向也会发生相应的改变.下列说法正确的是
A .当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把部分动量转移给电子,因此光子散射后频率变大
B .康普顿效应揭示了光的粒子性,表明光子除了具有能量之外还具有动量
C .X 光散射后与散射前相比,速度变小
D .散射后的光子虽然改变原来的运动方向,但频率保持不变B
解析:B
在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把部分动量转移给电子,则光子动
量减小,但速度仍为光速c ,根据: h νp c
= 知光子频率减小,康普顿效应说明光不但具有能量而且具有动量,证明了光的粒子性,故ACD 错误,B 正确;
故选B 。
13.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属 表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如下图。
用频率为ν的普通光源照射阴极k ,没有发生光电效应,换同样频率为ν的强激光照射阴极k ,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U ,即将阴极k 接电源正极,阳极A 接电源负极,在k 、A 之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U ,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U 可能是(其中W 为逸出功,h 为普朗克常量,e 为电子电量)( )
A .U =3hv W e e
- B .U =hv W e e - C .U = 2hv-W D .U =52hv W e e
- A 解析:A 根据题意知,一个电子吸收一个光子不能发生光电效应,换用同样频率为ν的强激光照射阴极K ,则发生了光电效应,即吸收的光子能量为nh ν,n =2,3,4…
则有
eU =nhv -W
解得
nh W U e e
ν=
-;n =2,3,4… 故A 正确,BCD 错误。
故选A 。
14.如图所示,在研究光电效应的实验中,用波长一定的光照到阴极K 上时,灵敏电流计G 有示数,则下列判断正确的是( )
A.流经电流计的电流方向为自a向b
B.若将滑片向右移,电路中光电流一定增大
C.若将电源极性反接,电流计读数一定增大
D.若换用波长更长的光照射K,电流计读数一定增大A
解析:A
A.光电子带负电,从阴极K发出,则流经电流计的电流方向为自a向b,A正确;B.若将滑片向右移,光电管两端加的电压不断增大,可能不会有光电流,B错误;C.若将电源极性反接,如果已经达到饱和光电流,则光电流不会增大,C错误;
D.若换用波长更长的光照射K,入射光的频率变小,有可能不能发生光电效应,则电流计读数为零,D错误。
故选A。
15.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 。
16.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法不正确的是( )
A .原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是任意的
B .光电效应实验说明了光具有粒子性
C .电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性
D .极少数α粒子发生大角度偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间A 解析:A
A .原子中的电子绕原子核高速运转时,运行轨道的半径是量子化的,只能是某些特定值,A 错误;
B .光电效应实验说明了光具有粒子性,B 正确;
C .衍射是波的特性,电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性,C 正确;
D .极少数α粒子发生大角度偏转,说明原子的质量和正电荷主要集中在很小的核上,否则不可能发生大角度偏转,D 正确。
本题选错误的,故选A。
17.如图所示,某种单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,则不正确的是
()
A.入射的单色光的频率必须大于阴极材料的截止频率
B.增大单色光的强度,电流表的示数将增大
C.滑片P向左移,电流表示数将增大
D.滑片P向左移,电流表示数将减小,甚至为零C
解析:C
A.单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,说明发生了光电效应,因此入射的单色光的频率一定大于阴极材料的截止频率,故A正确,不符合题意;
B.增大单色光的强度,则产生的光电流增大,电流表的示数增大,故B正确,不符合题意;
CD.当滑片P向左移时,K极板的电势比A极板高,光电管上加的是反向电压,故C错误,符合题意;D正确,不符合题意。
故选C。
18.如图为氢原子能级的示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光。
关于这些光,下列说法正确的是()
A.由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最大
B.由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子波长最大
C.这些氢原子总共可辐射出10种不同频率的光
D.用n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光,能使W逸=6.34eV的铂发生光电效应B
解析:B
A.n=4和n=1间的能级差最大,跃迁时辐射的光子能量最大,由公式
c
E h
λ
=,可知由
n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最小,A错误;
B.从n=4跃迁到n=3,能级差最小,则辐射的光子频率最小,波长最大,B正确;
C.根据2
46
C=知,这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子,C错误;
D .由n =4跃迁到n =2,辐射出光的能力为
()42420.85eV 3.40eV 2.55eV E E E =-=---=
小于铂的逸出功,不能使铂发生光电效应,D 错误。
故选B 。
19.用如图甲所示的装置研究光电效应现象。
用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。
图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系图像,图线与横轴的交点坐标为(a ,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b ),下列说法中正确的是( )
A .普朗克常量为b h a
=
B .仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大
C .仅提高照射光频率,金属的逸出功增大
D .保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电流表G 的示数增大A 解析:A
A .根据0Km E h W ν=-可得,纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功等于b ,当最大初动能为零时,入射光的频率等于截止频率,所以金属的截止频率为
0a ν=
那么普朗克常量为
b h a
=
选项A 正确;
B .根据光电效应方程可以知道,入射光的频率与最大初动能有关,与光的强度无关,选项B 错误;
C .金属的逸出功不会随着入射光的频率变化而变化,选项C 错误;
D .若保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,则光子数目减小,那么电流表G 的示数会减小,选项D 错误。
故选A 。
20.a 、b 、c 三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径,如图所示。
光线b 正好过圆心O ,光线a 、c 从光线b 的两侧对称入射,光线a 、c 从玻璃砖下表面进入空气后与光线b 交于P 、Q ,则下列说法正确的是( )
A.玻璃对三种光的折射率关系是n a<n b<n c
B.玻璃对三种光的折射率关系是n a<n c,b光的折射率大小无法确定
C.用相同的装置进行双缝干涉实验,a光的干涉条纹间距比c光干涉条纹间距小
D.若a、c都能使某金属发生光电效应,则a打出的光电子的最大初动能大于c光打出的光电子的最大初动能B
解析:B
AB.c光通过玻璃砖后偏折程度比a光的大,所以玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率。
由于玻璃对b光没有发生偏折,无法判断玻璃对b光的折射率与对a、c两光的折射率的大小,故A错误,B正确;
C.玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率,则c光的波长比a光小,根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比,可知在相同条件下进行双缝干涉实验,c光的条纹间距比a光窄,故
C错误;
D.c光的折射率大,频率高,根据光电效应方程可知,若a、c都能使某金属发生光电效应,则c打出的光电子的初动能更大,故D错误。
故选B。
n 激发态的氢原子辐射出的光照射如图2 21.如图1所示为氢原子能级图,用大量处于4
光电管阴极,阴极K的逸出功为1.05eV。
电路中有光电流产生,以下说法正确的是
()
A.若将滑片右移,电路中光电流增大
B .若将电源反接,电路中没有光电流产生
C .逸出的光电子最大初动能为192.410J -⨯
D .氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有5种光子能使阴极K 发生光电效应D 解析:D
A .电流达到饱和光电流后,再增大正向电压,光电流不会增大,A 错误;
B .电源反接,没有达到遏止电压前,电路中还是有光电流的,B 错误;
C .处于4n =激发态的氢原子辐射出的光的最大能量为
0.85(13.6)12.75eV E =---=
根据光电效应方程得
1918km 12.75 1.0511.7eV=11.7 1.610J 1.87210J E h W ν--=-=-=⨯⨯=⨯
C 错误;
D .氢原子向低能级跃迁时,共有6种情况,其中释放能量最小的是第4能级向第3能级跃迁,释放的能量为0.66 eV ,低于阴极K 的逸出功为1.05eV ,其他的均大于逸出功。
D 正确。
故选D 。
22.下列说法正确的是( ) A .光的波动性是光子之间相互作用的结果
B .玻尔第一次将“量子”入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
C .光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量
D .α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方,验电器金属箔的张角会变大B 解析:B
A .在光的双缝干涉实验中,减小光的强度,让光子通过双缝后,光子只能一个接一个地到达光屏,经过足够长时间,仍然发现相同的干涉条纹。
这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的,故A 错误;
B .玻尔第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,故B 正确;
C .光电效应揭示了光的粒子性,但是不能证明光子除了能量之外还具有动量,选项C 错误;
D .α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方时,会使金属球附近的空气电离,金属球吸引负离子而使验电器金属箔的张角会变小,选项D 错误。
故选B 。
23.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
第二组
4
5 6
6.0 6.0 6.0
弱 中 强
27 40 55
2.9 2.9 .9
由表中数据得出的论断中正确的是( ) A .两组实验采用了相同频率的入射光 B .两组实验所用的金属板材质不同
C .若入射光子的能量为5.0eV ,逸出光电子的最大动能为2.9eV
D .若入射光子的能量为5.0eV ,相对光强越强,光电流越大D 解析:D
A .表格中入射光子的能量不同,根据光子的能量
E h ν=
可知两组实验采用的入射光的频率不同,故A 错误; B .,由光电效应方程
k 0E h W =-ν
解得两组实验中金属的逸出功都是
0 3.1eV W =
所以两组实验所用的金属板材质相同,故B 错误; C .若入射光子的能量为5.0eV ,根据
k 0 1.9eV E h W ν=-=
即逸出光电子的最大动能为1.9eV ,故C 错误;
D .当入射光子的能量为5.0eV 时,相对光强越强,单位时间内飞出的光电子越多,光电流越大,故D 正确。
故选D 。
24.如图所示为氢原子能级图,大量处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后,跃迁到
3n =能级,再从3n =回到1n =能级,则下列说法正确的是( )
A .基态氢原子吸收的光子能量为1.51eV
B .大量氢原子从3n =跃迁到1n =能级,可释放两种不同频率的光子
C .释放的光子能量最小为1.89eV
D .氢原子从3n =跃迁到1n =能级,氢原子的能量减小,电势能增大C 解析:C
A .大量氢原子吸收的能量为
()13.6 1.51eV 12.09eV -=
故A 错误;
B .大量氢原子从3n =跃迁到1n =,可释放三种不同频率的光子,故B 错误;
C .释放的光子能量最小为
()3.4 1.51eV 1.89eV -=
故C 正确;
D .氢原子从3n =跃迁到1n =能级,氢原子的能量减小,电场力做正功,电势能减小,故D 错误。
故选C 。
25.如图所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c 、d 连接。
用一定频率的单色光a 照射光电管时,灵敏电流计G 的指针会发生偏转,而用另一频率的单色光b 照射该光电管时,灵敏电流计G 的指针不偏转。
下列说法不正确的是( )
A .a 光的频率一定大于b 光的频率
B .用b 光照射光电管时,一定没有发生光电效应
C .电源正极可能与c 接线柱连接
D .若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由d →G →f B 解析:B
ABC .由于电源的接法不知道,所以有两种情况:
(1)c 接负极,d 接正极:单色光a 频率大于金属的截止频率,b 光的频率小于金属的截止频率,所以a 光的频率一定大于b 光的频率。
(2)c 接正极,d 接负极:a 、b 两光可能都发生光电效应,a 光产生的光电子能到达负极而b 光产生的光电子不能到达负极,a 光产生的光电子的最大初动能大,所以a 光的频率一定大于b 光的频率,故A 、C 正确,不符合题意;B 错误,符合题意;
D .电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是由d →G →f ,故D 正确,不符合题意。
故选B 。
26.下列说法符合历史事实的是( )
A .普朗克指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短。