正确率40.0%一群处于基态的氢原子,在大量电子的碰撞下可跃迁至不同的激发态,处于不同激发态的氢原子又在向低能级跃迁时产生不同频率的光子。如图甲所示,氢原子从能级$${{n}{=}{4}}$$跃迁到能级$${{n}{=}{2}}$$产生可见光$${Ⅰ}$$,从能级$${{n}{=}{3}}$$跃迁到能级$${{n}{=}{2}}$$产生可见光$${Ⅱ}$$。图乙是光$${Ⅰ}$$、光$${Ⅱ}$$对同种材料照射后发生光电效应产生的光电流与电压关系图。已知元电荷电量为$${{e}}$$,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.图乙的图线$${{a}}$$对应光$${Ⅰ}$$
B.图乙中的$${{U}_{1}}$$、$${{U}_{2}}$$满足关系$$e ( U_{2}-U_{1} )=E_{4}-E_{3}$$
C.使处于基态的氢原子跃迁至$${{n}{=}{4}}$$能级的电子动能$$E_{k} > E_{4}-E_{1}$$
D.使处于基态的氢原子跃迁至高能级的电子是实物粒子,没有波动性
2、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率80.0%用同一束单色光,在同一条件下先后照射锌板和银板,都能产生光电效应,在以上两次实验中,对于下列四个物理量,一定相同的是$${{(}{)}}$$
A.光子的能量
B.光电子的逸出功
C.光电子的动能
D.光电子的最大动能
3、['能级及能级跃迁', '光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率40.0%如图甲所示,大量处于第$${{4}}$$能级的氢原子向低能级跃迁时,能发出多种频率的光,分别用这些频率的光照射图乙所示电路中的阴极$${{K}}$$,只能得到$${{3}}$$条光电流随电压变化的关系曲线,如图丙所示。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.$${{a}}$$光照射光电管产生的光电子动能一定比$${{c}}$$光大
B.该氢原子共发出$${{3}}$$种频率的光
C.滑动变阻器滑片滑到最左端时,电流表示数一定为$${{0}}$$
D.阴极$${{K}}$$材料的逸出功为$$5. 7 5 e V$$
4、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率40.0%如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时,通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压的关系图象,已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为$${{ν}_{1}}$$、$${{ν}_{2}}$$,逸出的光电子的最大初动能之比为$${{4}}$$:$${{1}{.}}$$则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.$${{ν}_{1}}$$:$${{ν}_{2}{=}{4}}$$:$${{1}}$$
B.甲光与乙光的波长之比为$${{1}}$$:$${{4}}$$
C.$${{|}{{U}_{1}}{|}}$$:$$| U_{2} |=2$$:$${{1}}$$
D.用乙光实验时,单位时间内从阴极表面逸出的光电子数较多
5、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率40.0%研究光电效应的电路图如图所示。某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流$${{I}}$$与$${{A}}$$、$${{K}}$$两极之间的电压$$U_{A K}$$的关系曲线$${{(}}$$甲光、乙光、丙光$${{)}}$$,如图所示,则下列说法正确的是$${{(}{)}}$$
A.光电效应现象说明光具有波动性
B.甲光与乙光的频率不相同
C.丙光照射时金属的逸出功大于甲光照射时金属的逸出功
D.丙光的波长小于乙光的波长
6、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率80.0%如图甲所示,在光电效应实验中,某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管,结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压$${{U}_{c}}$$随入射光的频率$${{ν}}$$变化的函数关系图象。对于这两个光电管,下列判断正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.光电子的最大初动能相同
B.因为材料不同,逸出功不同,所以遏止电压$${{U}_{c}}$$不同
C.单位时间内逸出的光电子数一定相同,饱和电流也一定相同
D.两个光电管的$${{U}_{c}{−}{ν}}$$图线的斜率可能不同
7、['光电效应方程的基本计算', '热辐射 黑体与黑体辐射', '光电效应']正确率40.0%下列有关黑体辐射和光电效应的说法中正确的是$${{(}{)}}$$
B
A.在黑体辐射中,随着温度的升高,波长较短的光辐射强度增加
B.借助能量子假说,普朗克得出了黑体辐射的强度按波长分布的规律
C.在光电效应现象中,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,换成红光照射一定能产生光电效应
8、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率80.0%在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线$${{(}}$$甲光、乙光、丙光$${{)}}$$,如图所示,则$${{(}{)}}$$
A.甲光的强度小于乙光的强度
B.乙光的频率大于丙光的频率
C.丙光照射时,逸出的所有光电子的物质波波长都最短
D.当电压等于$${{U}_{0}}$$时,甲、乙光对应的光电子的最大动能相等
9、['光电效应方程的基本计算', '光电效应']正确率80.0%在某次光电效应实验中,得到的遏止电压$${{U}_{C}}$$与入射光的频率$${{v}}$$的关系如图所示,若该直线的斜率和纵截距分别为$${{k}}$$和$${{−}{b}}$$,电子电荷量的绝对值为$${{e}}$$,则$${{(}{)}}$$
A.普朗克常量可表示为$$\frac{k} {e}$$
B.若更换材料再实验,得到的图线$${{k}}$$改变,$${{b}}$$改变
C.所用材料的逸出功可表示为$${{e}{b}}$$
D.$${{b}}$$由入射光决定,与所用材料无关
10、['光的波粒二象性', '康普顿效应的概念、解释及意义', '光电效应']正确率80.0%下列有关波粒二象性的说法中错误的是$${{(}{)}}$$
A.光的频率越高,光的粒子性越明显,但仍具有波动性
B.德国物理学家普朗克提出了量子假说,成功地解释了光电效应规律
C.美国物理学家康普顿发现了康普顿效应,证实了光的粒子性
D.动量相同的质子和电子,它们的德布罗意波的波长相同
1. 题目解析:
A选项:图乙中图线a的遏止电压较大,对应光子的能量较大。氢原子从$$n=4$$跃迁到$$n=2$$释放的能量$$E_{4}-E_{2}$$大于从$$n=3$$跃迁到$$n=2$$释放的能量$$E_{3}-E_{2}$$,因此图线a对应光Ⅰ,A正确。
B选项:$$eU_{1}=E_{4}-E_{2}$$,$$eU_{2}=E_{3}-E_{2}$$,因此$$e(U_{2}-U_{1})=E_{3}-E_{4}$$,与$$E_{4}-E_{3}$$符号相反,B错误。
C选项:电子动能必须至少等于$$E_{4}-E_{1}$$才能使氢原子跃迁到$$n=4$$能级,因此$$E_{k} \geq E_{4}-E_{1}$$,C错误。
D选项:电子是实物粒子,但也具有波动性,D错误。
正确答案:A
2. 题目解析:
A选项:同一束单色光的光子能量相同,A正确。
B选项:不同金属的逸出功不同,B错误。
C选项:光电子动能与逸出功有关,不同金属逸出功不同,动能不一定相同,C错误。
D选项:最大动能$$E_{k}=h\nu-W_{0}$$,不同金属$$W_{0}$$不同,D错误。
正确答案:A
3. 题目解析:
A选项:a光的遏止电压最大,说明光子能量最大,但光电子动能还与逸出功有关,无法确定a光光电子动能一定比c光大,A错误。
B选项:氢原子从$$n=4$$跃迁到低能级可发出6种频率的光,但只有3种能产生光电流,说明只有3种光频率大于截止频率,B错误。
C选项:滑片在最左端时,光电管两端电压为零,但光电子可能具有初动能,电流表示数不一定为零,C错误。
D选项:从丙图可知,能量最高的光子为$$E_{4}-E_{1}=12.75eV$$,对应遏止电压为7V,因此逸出功$$W_{0}=12.75eV-7eV=5.75eV$$,D正确。
正确答案:D
4. 题目解析:
A选项:最大初动能之比为4:1,即$$\frac{h\nu_{1}-W_{0}}{h\nu_{2}-W_{0}}=4$$,不能推出$$\nu_{1}:\nu_{2}=4:1$$,A错误。
B选项:波长与频率成反比,但频率比未知,B错误。
C选项:$$e|U_{1}|=E_{k1}$$,$$e|U_{2}|=E_{k2}$$,因此$$|U_{1}|:|U_{2}|=4:1$$,C错误。
D选项:乙光对应的饱和电流较大,说明单位时间内逸出的光电子数较多,D正确。
正确答案:D
5. 题目解析:
A选项:光电效应说明光具有粒子性,A错误。
B选项:甲光与乙光的遏止电压相同,频率相同,B错误。
C选项:逸出功是金属本身的属性,与入射光无关,C错误。
D选项:丙光的遏止电压最大,频率最高,波长最短,D正确。
正确答案:D
6. 题目解析:
A选项:相同频率的光照射不同金属,光电子的最大初动能不同,A错误。
B选项:不同金属逸出功不同,遏止电压$$U_{c}=\frac{h\nu-W_{0}}{e}$$也不同,B正确。
C选项:饱和电流与光强有关,题目未说明光强是否相同,C错误。
D选项:$$U_{c}-\nu$$图线斜率为$$\frac{h}{e}$$,是普适常数,D错误。
正确答案:B
7. 题目解析:
A选项:黑体辐射中,温度升高时短波辐射强度增加,A正确。
B选项:普朗克通过能量子假说成功解释了黑体辐射规律,B正确。
C选项:光电子的最大初动能与入射光频率成线性关系,但不是正比关系,C错误。
D选项:红光频率可能低于截止频率,不一定能产生光电效应,D错误。
正确答案:A、B
8. 题目解析:
A选项:甲光的饱和电流更大,说明强度更大,A错误。
B选项:乙光的遏止电压大于丙光,说明频率更高,B正确。
C选项:丙光频率最高,光电子的最大初动能最大,但并非所有光电子都具有最大动能,波长不一定都最短,C错误。
D选项:当电压为$$U_{0}$$时,甲、乙光的光电流为零,说明此时光电子的最大初动能相同,D正确。
正确答案:B、D
9. 题目解析:
A选项:由$$eU_{c}=h\nu-W_{0}$$可知斜率$$k=\frac{h}{e}$$,因此普朗克常量$$h=ke$$,A正确。
B选项:斜率$$k$$是普适常数,不变;截距$$b=\frac{W_{0}}{e}$$,与材料逸出功有关,B错误。
C选项:纵截距$$-b$$对应$$U_{c}=0$$时的频率,因此$$W_{0}=eb$$,C正确。
D选项:$$b$$由材料逸出功决定,D错误。
正确答案:A、C
10. 题目解析:
A选项:频率越高,粒子性越明显,但光始终具有波粒二象性,A正确。
B选项:普朗克提出量子假说解释黑体辐射,爱因斯坦解释光电效应,B错误。
C选项:康普顿效应证实了光的粒子性,C正确。
D选项:德布罗意波长$$\lambda=\frac{h}{p}$$,动量相同则波长相同,D正确。
正确答案:B