【3年高考】(新课标)2016版高考物理大一轮复习 第十五章 第1讲 光电效应 原子结构 氢原子光谱

【3年高考】（新课标）2016版高考物理大一轮复习第十五章第1讲光电效

应原子结构氢原子光谱练习

1.[2014江苏单科,12C(1)]已知钙和钾的截止频率分别为×1014Hz和×1014Hz,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,钙逸出的光电子具有较大

的。

A.波长

B.频率

C.能量

D.动量

2.(2014广东理综,18,6分)(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

3.(2014天津理综,6,6分)(多选)下列说法正确的是( )

A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立

B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施

C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转

D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同

4.(2013天津理综,1,6分)下列说法正确的是( )

A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律

B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流

C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子

D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关

5.[2012福建理综,29(1),6分]关于近代物理,下列说法正确的是( )

A.α射线是高速运动的氦原子

B.核聚变反应方程HHHen中n表示质子

C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

D.玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征

6.(2011广东理综,18,6分)(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

7.(2012北京理综,13,6分)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子( )

A.放出光子,能量增加

B.放出光子,能量减少

C.吸收光子,能量增加

D.吸收光子,能量减少

8.(2012四川理综,17,6分)如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子( )

A.从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长

B.从n=5能级跃迁到n=1能级比从n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大

C.处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的

D.从高能级向低能级跃迁时,氢原子核一定向外放出能量

9.(2013北京理综,20,6分)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸

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,一个电子在极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。换用同样频率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KA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可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量)( )

=- =-

=2hν-W =-

10.[2014山东理综,39(1)]氢原子能级如图,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。(双选,填正确答案标号)

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

11.[2013江苏单科,12C(2)]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(选填“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。

12.[2012山东理综,38(1)]氢原子第n能级的能量为E n=,其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为ν1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为ν2,则= 。

由光电效应方程E km=hν-W0=hν-hν0,钙的截止频率大,因此钙中逸出的光电子的最大初动能小,其动量p=,故动量小,由λ=,可知波长较大,则频率较小,选项A正确。

增大入射光强度,使单位时间内逸出的光电子数增加,因此光电流增大,选项A正确;光电效应与照射光的频率有关,与强度无关,选项B错误;当照射光的频率小于ν,大于极限频率时发生光电效应,选项C错误;由E km=hν-W0,增加照射光的频率,光电子的最大初动能变大,选项D正确。

玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型,选项A错误;紫外线有荧光效应,故B选项正确;天然放射现象中的γ射线不带电,在电场或磁场中不发生偏转,选项C错误;观察者与波源互相远离,由多普勒效应可知接收到的频率变小,故选项D正确。

原子核发生衰变时有质量亏损,质量不守恒,选项A错。γ射线是光子流,不是带电粒子流,选项B错。氢原子从激发态向基态跃迁,辐射的光子能量hν=E m-E n,即只能辐射特定频率的光子,C项正确。发生光电效应时光电子的动能只与入射光频率有关,而与入射光强度无关,D项错误。

α射线是氦核流,A错误n表示的是中子,B错误。由光电效应方程E km=hν-W0知E km与ν成线性关系,C错误。玻尔的量子化原子模型的实验基础一是原子的稳定性,二是原子光谱的分立特征,故D正确。

在光电效应中,若照射光的频率小于极限频率,无论光照时间多长,光照强度多大,都无光电流,当照射光

的频率大于极限频率时,立刻有光电子产生,故A、B错误,D正确。由-eU=0-E k,E k=hν-W0,可知U=(hν-W0)/e,即遏止电压与入射光频率ν有关,C正确。

根据玻尔原子理论知,氢原子从高能级n=3向低能级n=2跃迁时,将以光子形式放出能量,放出光子后原子能量减少,故B选项正确。

光子能量E=hν=,而E4-3λ3-2,A项正确。由于光波的波速由介质和频率共同决定,且在真空中传播时与频率无关,故B错。电子在核外不同能级出现的概率是不同的,故C错。能级跃迁是核外电子在不同轨道间的跃迁,与原子核无关,故D错误。

同频率的光照射阴极,普通光不能使其发生光电效应,而强激光能使其发生光电效应,说明一个电子吸收

了多个光子。设吸收的光子个数为n,光电子逸出的最大初动能为E k,由光电效应方程知:E k=nhν-W(n≥2)①;光电子逸出后克服电场力做功,由动能定理知E k=eU②,联立上述两式得U=-(n≥2),当n=2时,即为B选项,

其他选项均不可能。

10.答案cd