考点12原子结构、原子核和波粒二象性-2022届高三《物理》（高考复习）

考点12原子结构、原子核和波粒二象性

1．（2020·湖南永州·月考）如图所示，用a、b两束光分别照射同一光电管的阴极，得到两条不同的光电流与电压之间的关系曲线，下列说法正确的是（　　）

A．a光的强度小于b光的强度 B．a光的强度等于b光的强度

C．a光的频率等于b光的频率 D．a光的频率大于b光的频率

【答案】C

【解析】

AB．由图像可知a光的饱和光电流比b光的大，因此a光的光强大于b光的光强，AB错误；

CD．由图可知，a光和b光的遏止电压相等，根据光电效应方程有

即

可知两者频率相等，C正确D错误。

故选C。

2．（2020·安徽高三三模）光电效应是十九世纪末人类发现的非常神奇的物理现象之一。关于光电效应，以下说法正确的是（　　）

A．用紫光照射某金属能发生光电效应，用黄光照射该金属一定能发生光电效应

B．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应

C．在发生光电效应的前提下，仅增大照射光的强度，饱和光电流一定增大

D．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

【答案】C

【解析】

A．发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，因紫光的频率高于黄光的频率，若用紫光照射某金属表面能发生光电效应，则用黄光照射不一定发生光电效应，A错误；

B．根据发生光电效应的条件可知，增加光照的强度，不一定能发生光电效应，B错误；

C．根据光电效应实验得出的结论知，保持照射光的频率不变，照射光的强度变大，饱和电流变大，C正确；

D．根据光电效应方程式

可知，光电子的最大初动能与入射光的频率为线性关系，不成正比例，D错误。

故选C。

3．（2020·河南许昌·高三月考）图甲所示是研究光电效应的电路图，图乙所示是光电流与电压的关系。根据图甲和图乙中提供的信息，下列说法正确的是（　　）

A．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值

B．在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越小

C．蓝光比黄光的饱和电流大

D．对一定颜色（频率）的光，光越强，遏止电压越高

【答案】A

【解析】

A．随着所加电压的增大，电流增大，当达到饱和电流后，再增加电压电流也不会增加，趋于一个饱和值，故A正确；

B．由图线可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故B错误；

C．由图可知蓝光的饱和光电流不一定比黄光大，故C错误；

D．根据光电效应方程

Ekm=hv-W0

以及

Ekm=eUc

可得，遏止电压随入射光的频率增大而增大，与入射光的强度无关，即光的频率不变，遏止电压不变，故D错误。

故选A。

4．（2020·江苏海门·月考）紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置。已知太阳光中紫外线频率主要在之间，而明火中的紫外线波长主要在之间，下列说法正确的是（　　）

A．为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应大于

B．只有明火照射时间足够长，电压表才会有示数

C．图中电源左边接电源正极有利于提高报警装置的灵敏度

D．可以通过图中电压表示数变化监测火情的变化

【答案】D

【解析】

A．当明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置，为避免太阳光中紫外线干扰，K极材料的截止频率应小于，不会发生光电效应，A错误；

B．电压表有没有示数与明火的照射时间无关，与紫外线的频率有关，B错误；

C．图中电源左边接电源正极时，阳极A阴极K之间的电场方向是由阴极K指向阳极A，则光电子受到的电场力方向是阳极A指向阴极K，不利于提高报警装置的灵敏度，C错误；

D．明火中的紫外线照射到K极时，电压表有读数且启动报警装置，电压表示数变化即可监测火情的变化，D正确。

故选D。

5．（2020·湖北高三月考）在利用光电管装置研究光电效应的实验中，使用某一频率的光照射光电管阴极时，有光电流产生。下列说法正确的是（　　）

A．保持入射光的强度不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生

B．保持入射光的强度不变，增大入射光的频率，饱和光电流一定变大

C．保持入射光的频率不变，不断减小入射光的强度，遏止电压始终不变

D．保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，光电子的最大初动能一定变大

【答案】C

【解析】

A．保持入射光的强度不变，不断减小入射光的频率，当小于金属的极限频率时，不会再发生光电效应，则不会有光电流产生，选项A错误；

B．保持入射光的强度不变，增大入射光的频率，则单位时间逸出光电子的数量减小，饱和光电流一定减小，选项B错误；

CD．保持入射光的频率不变，则根据

则光电子的最大初动能不变，根据

可知，遏止电压始终不变，选项C正确，D错误。

故选C。

6．（2020·四川省南充市白塔中学高三月考）下列关于近代物理学的说法正确的是（　　）

A．光电效应现象揭示了光具有波动性

B．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核

C．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子核由质子和中子组成

D．一群氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子

【答案】D

【解析】

A．光电效应现象用波动说无法解释，而光子说可以完美解释，因此光电效应现象是光具有粒子性的有力证明，A错误；

B．半衰期是大量放射性原子核发生衰变的统计规律，四个氡核的衰变不满足该规律，B错误；

C．α粒子散射实验证实了原子的核式结构，C错误；

D．大量处于n=4能级的激发态氢原子跃迁时，辐射光子种类最多为=6种，D正确；

故选D。

7．（2020·黑龙江高三二模）关于原子能级跃迁，下列说法正确的是（　　）

A．各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯

B．处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子

C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时﹐会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能减小

D．已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV，则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰，可以使这个原来静止并处于甚态的氢原子跃迁到该激发态

【答案】A

【解析】

A．根据玻尔理论，各种气体原子的能级不同，跃迁时发射光子的能量(频率)不同，因此利用不同的气体可以制成五额六色的霓虹灯，故选项A正确；

B．处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子，或两种不同频率的光子；处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子，故B错误；

C．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，会辐射一定频率的光子，同时氢原子的电势能减小，电子的动能增大，故选项C错误；

D．由于碰撞过程中，动量守恒，导致被撞的氢原子动量不为零，所获得能量小于12.09eV。故D错误。

故选A。

8．（2020·湖北荆门·高二期末）用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，且，则（　　）

A．  B．  C．  D．

【答案】A

【解析】

用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，氢原子会向高能级跃迁，跃迁到高能级后，由于不稳定，会继续向低能级跃迁，跃迁的方式不同。由题可知，在所发射的光谱中检测到三种不同频率的谱线，所以可知，氢原子跃迁到了

能级，又

所以可知

由氢原子跃迁的频率条件可知

即

故选A。

9．（2020·海口市第四中学月考）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）

A．图甲：光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

B．图乙：铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应

C．图丙：氢原子能级是分立的，原子发射光子的频率是不连续的

D．图丁：卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子的结构模型

【答案】A

【解析】

A．根据光电效应方程

可知，光电子的最大初动能与入射光的频率不是正比关系，是正相关，故A错误，符合题意；

B．链式反应就是重核裂变时放出的新的中子引起新的裂变，故B正确，不符合题意；

C．氢原子能级是分立的，由低能级向高能级跃迁时，只能发射特定频率的光子，即发射光子的频率是不连续的，故C正确，不符合题意；

D．卢瑟福根据粒子散射实验现行，分析后提出原子核式结构模型，故D正确，不符合题意。

故选A。

10．（2020·重庆高二月考）已知氢原子能级公式。大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束（含不可见光），如图所示。下面说法中正确的是     

A．在三棱镜中a光的传播速率小于f光的传播速率

B．若改变复色光的入射角，最先消失的是a光

C．从能级向能级跃迁产生的那一束是e光

D．b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距

【答案】C

【解析】

A．根据数学组合公式，能辐射出6种光，则有

解得

发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成a、b、c、d、e、f六束，可知，f光对应的是最高频率，而a对应是最低频率，故f光对应的是最大折射率，而a对应是最小折射率；根据

得出在三棱镜中a光的传播速率大于f光的传播速率，故A错误；

B．因为f光折射率最大，根据

可知临界角最小，则若改变复色光的入射角，最先消失的是f光，故B错误；

C．依据辐射能量即为能级之差，即

则有：从能级向能级基态跃迁产生的频率最大的f光，从能级向能级（基态）跃迁产生的e光，故C正确；

D．根据

可知，b光的频率小于c光，则b光的波长大于c光，根据

可知，b、c通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距大于，故D错误；

故选C。

11．（2020·甘肃天水·高二期末）氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，设真空中的光速为c，则以下判断正确的是（　　）

A．吸收光子的波长为 B．辐射光子的波长为

C．吸收光子的波长为 D．辐射光子的波长为

【答案】B

【解析】

氢原子从能量为的较高激发态跃迁到能量为的较低激发态，释放光子，根据

解得：

故选B。

12．（2020·五华·云南师大附中月考）下列说法正确的是（　　）

A．碘131的半衰期是8天，20g碘131经过24天后还有2.5g未衰变

B．卢瑟福发现质子的核反应方程式是

C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

D．β衰变中产生的β射线是原子的核外电子形成的

【答案】A

【解析】

A．碘131的半衰期是8天，20g碘131经过24天即3个半衰期后还有未衰变，故A正确。

B．卢瑟福发现质子的核反应方程式是：，故B错误。

C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误。

D．衰变中产生的射线是原子核内的一个中子转化为一个质子，同时释放一个电子，故D错误。

故选A。

13．（2020·广西南宁·高三月考）我国成功研制的环流器二号M装置，被誉为中国“人造太阳”，是一款通过可控热核聚变方式，提供清洁能源的装置。该装置的核心温度可达2亿摄氏度，比真正太阳核心的温度还要高。2019 年4月22日，该实验装置开始组装，并计划在2020年投入使用。现已知氘、氚的核聚变反应方程式为，氘核的质量为m1，氚核的质量为m2，氦核的质量为m3，中子的质量为m4，核反应中释放出γ光子。对此核反应的认识，正确的是（　　）

A．核聚变反应释放的能量为（m1+m2－m3－m4）c2

B．γ光子来源于核外电子的能级跃迁

C．反应前的总结合能大于反应后的总结合能

D．方程式中的A=3

【答案】A

【解析】

A．聚变时有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程可知，聚变时释放的能量

故A正确；

B．光子来源于原子核的能级跃迁，而不是核外电子的跃迁，故B错误；

C．由结合能的概念和核聚变是放能反应可知，反应前的总结合能小于反应后的总结合能，故C错误；

D．根据质量数守恒可知方程式中的A=4，故D错误。

故选A。

14．（2020·内蒙古高三二模）对物质世界的认识，下列说法正确的是（　　）

A．玻尔把量子观念引入到原子理论中，否定了原子的“核式结构”模型

B．比结合能越大表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定

C．特定频率的光照在金属上会使金属表面有电子逸出，电子的最大初动能与光的强度有关

D．用化学反应改变放射性元素存在状态，可以改变半衰期，从而实现对衰变的控制

【答案】B

【解析】

A．玻尔将量子观念引入原子理论中，并能够解释氢原子的光谱特征，故A错误；

B．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 ，故B正确；

C．根据光电效应方程可知，电子的最大初动能与光的频率有关，与光强无关，故C错误；

D．半衰期与外界因素无关，用化学反应改变放射性元素存在状态，其半衰期不会发生变化，故D错误。

故选B。

15．（2020·广西高三一模）钴60（）在医学和生物育种等方面有广泛的应用。钴60衰变成镍60的衰变方程为，则下列说法正确的是

A．X粒子为中子

B．衰变过程表明钴60原子核中有X粒子

C．X粒子有很强的电离能力

D．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比X粒子强

【答案】D

【解析】

A．由质量数、电荷数守恒可知，X质量数为0，电荷数为-1，为β粒子，A项错误；

B．β粒子是由原子核中的中子变成质子释放出来的，原子核中并没有β粒子，B项错误；

C．β粒子的电离能力并不强，C项错误；

D．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子强，D项正确。

故选D。

16．（2020·湖北荆门·高二期末）铀235是核电站的主要核燃料，核反应堆在工作时，铀235既发生裂变，也发生衰变。铀235裂变方程为，衰变方程为，则下列说法正确的是（　　）

A．裂变产生的新核X中含有88个质子

B．衰变产生的新核Y不再具有放射性

C．裂变过程放出能量，衰变过程也放出能量

D．核裂变释放能量产生的高温会加快铀235的衰变

【答案】C

【解析】

A．裂变方程为

根据电荷数守恒和质量数守恒，可知X的质量数为144，电荷数为56，X原子核中含有的中子数为88，A错误；

B．Y原子核中含有的电荷数为

大于80，是具有放射性的，B错误；

C．根据核反应的特点可知，裂变与衰变都放出能量，C正确；

D．半衰期的大小与温度无关，D错误。

故选C。

17．（2020·宁远县第二中学高三月考）科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为： 和 ，下列表述正确的有（　　）

A．X是质子 B．Y的质子数是3，中子数是6

C．氘和氚的核反应是核聚变反应 D．两个核反应都没有质量亏损

【答案】C

【解析】

A．在反应中，根据电荷数守恒、质量数守恒，则X的电荷数为0，质量数为1，可知X是中子，故A错误。

B．根据可知，Y的质子数是3，质量数为6，则中子数是3，选项B错误；

C．氘和氚的核反应是核聚变反应，选项C正确；

D．两个核反应都放出能量，则都有质量亏损，选项D错误。

故选C。

18．（2020·江苏海门·月考）发生放射性衰变为，半衰期约为5730年。已知植物存活期间，其体内与的比例不变，生命活动结束后，的比例会持续减少。现测量某古木样品中的比例，发现正好是现代植物样品中比例的二分之一。则（　　）

A．该古木生命活动结束的年代距今约5730年

B．再过约5730年，该样品中的将全部衰变殆尽

C．衰变为的本质是

D．改变样品测量环境的温度和压强，可以改变的衰变快慢

【答案】A

【解析】

A．设原来的质量为，衰变后剩余质量为M则有

其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的，故n=1，所以该古木生命活动结束的年代距今约5730年，故A正确；

B．再过约5730年，则又经过了一个半衰期，该样品中的14C将变成现代植物样品中14C比例的，故B错误；

C．14C衰变为14N的过程中质量数没有变化而核电荷数增加1，所以是其中的一个中子变成了一个质子和一个电子，所以放出射线，其衰变的本质为

故C错误；

D．放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，故D错误。

故选A。

19．（2020·广西高三月考）2020年3月20日，电影《放射性物质》在伦敦首映，该片的主角—居里夫人是放射性元素钋（）的发现者。已知钋（）发生衰变时，会产生粒子和原子核，并放出射线。下列分析正确的是（　　）

A．原子核的质子数为82，中子数为206

B．射线具有很强的穿透能力，可用来消除有害静电

C．由粒子所组成的射线具有很强的电离能力

D．地磁场能使射线发生偏转

【答案】C

【解析】

A．根据发生核反应时，质量数与电荷数守恒，可得原子核的质子数为，质量数为，依据质量数等于质子数与中子数之和，得原子核的中子数为，A错误；

B．射线具有很强的穿透能力，但是电离本领弱，不能用来消除有害静电，B错误；

C．因为射线实质是氦核流，具有很强的电离本领，C正确；

D．射线的实质是频率很高的电磁波，本身不带电，所以射线在地磁场不会受力，不能发生偏转，D错误。

故选C。

20．（2020·洛阳市第三中学高三月考）被誉为中国“人造太阳”的环流器二号M装置，是一款通过可控热核聚变反应为我们提供能源的装置，该款装置的核心温度可达2亿摄氏度，其温度比真正的太阳还高。下列核反应方程中不属于聚变反应的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】

A．是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A不符合题意；

B．是两个氘核结合成一个氚核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故B不符合题意；

C．是原子核的人工转变方程，不属于聚变反应，故C符合题意；

D．是四个氕核结合成一个氦核，属于聚变反应，故D不符合题意。

故选C。

21．（2020·五华·云南师大附中月考）如图所示是利用光电管研究光电效应的实验原理图，用一定强度的某频率的可见光照射光电管的阴极K，电流表中有电流通过，则（　　）

A．若改用紫外线照射阴极K，电流表中一定有电流通过

B．若将电源反接，光电管中可能有电流通过

C．若减小可见光的光照强度，电流表中一定无电流通过

D．若将滑动变阻器的滑动触头置于b端，电流表中一定有电流通过

【答案】ABD

【解析】

A．改用紫外线照射阴极K，入射光频率增大，光子能量增大，光电子的最大初动能增大，电流表中一定有电流通过，故A正确；

B．用某频率的可见光照射光电管的阴极K，光电子从阴极K射出，若将电源反接，且光电子最大初动能满足，则光电子仍可到达A极，光电管中仍可能有电流通过，故B正确；

C．光电管中场强的方向是由A到K，光电子出射后被加速，所以电流表中有电流通过，若只减小可见光的光照强度，仍有光电子从阴极K射出，电流表中一定有电流通过，故C错误；

D．将滑动变阻器的滑动触头置于b端，光电管两端电压增大，电流表中一定有电流通过，故D正确。

故选ABD。

22．（2020·江西高三月考）下列说法正确的是（　　）

A．氘核由一个质子和一个中子组成，但氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之和

B．光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质

C．对粒子散射实验的数据进行分析，可以估测核半径

D．光电效应中光电流的饱和值与照射光的频率和强度均有关

【答案】AC

【解析】

A．氘核由一个质子和一个中子组成，在一个质子与一个中子结合成氘核过程要发生质量亏损，因此氘核的质量小于单个的质子和中子的质量之和，故A正确；

B．光波是一种概率波，光的波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故B错误；

C．对α粒子散射实验的数据进行分析，根据α粒子发生明显散射显示的范围与散射角度的大小可以估测核半径，故C正确；

D．当照射光的频率大于极限频率时会发生光电效应，发生光电效应后随照射光强度的增加从金属中逸出的光电子数目增加，光电流的饱和值变大，光电效应中光电流的饱和值与照射光强度有关，与频率无关，故D错误。

故选AC。

23．（2020·海口市第四中学月考）下列说法中正确的是（　　）

A．卢瑟福通过对天然放射现象的研究，提出原子的核式结构学说

B．氡222的衰变方程是，已知其半衰期约为天，则约经过天，16克氡222衰变后还剩1克氡

C．已知中子、质子和氘核的质量分别为和，则氘核的比结合能为（c表示真空中的光速）

D．对于某种金属，超过其极限频率的入射光强度越弱，所逸出的光电子的最大初动能越小

【答案】BC

【解析】

A．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的研究，提出原子的核式结构学说，A错误；

B．氡222的衰变方程是，已知其半衰期约为天，则约经过天，也就是4个半衰期，则16克氡222衰变后还剩氡，B正确；

C．已知中子、质子和氘核的质量分别为和，则氘核的比结合能为

（c表示真空中的光速），C正确；

D．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光强无关，D错误。

故选BC。

24．（2020·甘肃天水·高二期末）下图为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（  ）

A．能辐射出6种不同频率的光子

B．能辐射出4种不同频率的光子

C．由n=4跃迁到n=1时辐射出的光子的频率最小

D．由n=4跃迁到n=2时辐射出的光子可使逸出功为2.25eV的金属钾发生光电效应

【答案】AD

【解析】

ABC．从n=4能级向下跃迁能放出6种不同频率的光子，其中从n=4直接跃迁到n=1放出光子的能量最大为，频率最大，故A正确；B、C错误；

D．从n=4直接跃迁到n=2放出光子的能量为，该光子的能量大于金属钾的逸出功，所以能使钾发生光电效应，故D正确。

故选AD。

25．（2020·江苏省如皋中学高二月考）如图为氢原子能级图，金属钾的逸出功为2.25eV，则下面有关说法正确的是（　　）

A．处于基态的氢原子能吸收13.0eV的光子后跃迁至n=3能级

B．一个处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光

C．用处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应

D．用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为10.5eV

【答案】BD

【解析】

A．用能量为13.0eV的光子照射，基态的氢原子若吸收13eV的能量，则能量值为－0.6eV，氢原子没有该能级，所以不能使处于基态的氢原子跃迁，故A错误；

B．一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，氢原子可以从能级4跃到能级3，从能级3跃到能级2，从能级2跃到能级1，最多可辐射出3种不同频率的光，故B正确；

C．一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁，根据，可知该群氢原子可能发射3种不同频率的光子，但是n=3能级跃迁到n=2能级的光子能量为

小于金属钾的逸出功为2.25eV，不能使金属钾发生光电效应，故C错误；

D．n=4能级的氢原子跃迁到基态时，释放光子的能量

E=E4－E1=12.75eV

根据光电效应方程式可得光电子的最大初动能为

Ek=E－W0=12.75eV－2.25eV=10.5eV

故D正确。

故选BD。

26．（2020·浙江温州·高三月考）场致发射显微镜的构造如图所示：一根尖端直径约为100nm的针，位于真空玻璃球泡的中心，球的内表面涂有荧光材料导电膜，在膜与针之间加上如图所示的高电压，使针尖附近的电场高达4×109V/m，电子就被从针尖表面拉出并加速到达涂层，引起荧光材料发光。这样，在荧光屏上就看到了针尖的某种像（针尖表面的发射率图象），如分辨率足够高，还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射，会使像模糊影响分辨率。将电极方向互换，并在玻璃泡中充进氦气，则有氨离子产生打到荧光屏上，可使分辨率提高。以下判断正确的是（　　）

A．氦原子变成离子是在金属尖端附近发生的

B．电子从针尖到导电膜的运动过程加速度不断减

C．电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态

D．分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长

【答案】ABC

【解析】

A．当无规则运动的氦原子与针尖上的钨原子碰撞时，由于氦原子失去电子成为正离子，故A正确；

B．由图可知，该电场是非匀强电场，电子向电场弱的地方运动，电场减弱，加速度不断减小，故B正确；

C．当电子或氦离子以很大的速度撞击荧光材料时，电子或氦离子把一部分动能转移给了荧光材料的原子，从而从使其跃迁到了激发态，故C正确；

D．在电场加速，根据动能定理有

根据动能与动量的关系有

根据德布罗意波长

联立得

变换电极前后，两极的电压不变，而氦离子的质量、电量都大于电子的质量、电量，故氦离子的德布罗意波长比电子的小，故D错误。

故选ABC。

27．（2020·甘肃天水·高二期末）铝的逸出功是3.0eV，现在用波长为300nm的光照射铝的表面有光电子逸出，其中普朗克常量，电子的电荷量为。求：

(1)光电子的最大初动能？

(2)金属铝的遏止电压？

(3)铝的截止频率？

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)频率

金属的逸出功为

根据爱因斯坦光电效应方程可得

(2)遏止电压

(3)由逸出功可得