【最新版】23届高考二轮高考热点补救练习29.光电效应和玻尔理论

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29.光电效应和玻尔理论1.(2021·浙江长兴余杭缙云三校联考)下列说法正确的有(　　)A.康普顿效应表明，光子除了具有能量之外还具有动量B.一个电子和一个质子具有同样的动能时，质子的德布罗意波波长更长C.在光电效应实验中，入射光的频率大于该金属的截止频率时不会发生光电效应D.在光电效应实验中，入射光的频率越高，单位时间内发射的光电子数一定越多答案　A解析　光电效应证明光具有粒子性，康普顿用实验证实了光的粒子性，说明光子除了具有能量之外还具有动量，故A正确；相同动能的一个电子和一个质子，由Ek＝可知，由于电子质量小于质子的质量，则电子的动量小于质子的动量，再由λ＝，电子的德布罗意波长比质子长，故B错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率，才能发生光电效应，故C错误；发生光电效应时，入射光的频率影响的是光电子的最大初动能，光的强度影响单位时间内发出的光电子的数目，故D错误。2.(2021·江苏常州市调研考试)下列说法错误的是(　　)A.α射线能消除纺织过程产生的静电B.γ射线可用于探测高铁轨道是否有裂缝C.若质子、电子具有相同动能，则它们的物质波波长相等D.普朗克认为黑体辐射的能量是不连续的答案　C解析　α射线有较强的电离能力，所以能消除纺织过程产生的静电，则A正确；γ射线有较强的穿透能力，所以可用于探测高铁轨道是否有裂缝，则B正确；根据德布罗意波长公式λ＝，所以若质子、电子具有相同动量，则它们的物质波波长才相等，所以C错误；普朗克认为黑体辐射的能量是不连续的，所以D正确。 3.(2021·广东深圳市4月第二次调研)氢原子能级如图1甲所示，一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光照射到图1乙所示的真空管。阴极K材料为钠，其逸出功为2.29 eV，发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流，则(　　)图1A.跃迁产生的光中，由n＝3能级跃迁到n＝2能级产生的光子频率最大B.跃迁产生的光中，只有一种频率的光可以使阴极K发生光电效应C.当滑片P调至最左端时，电流表的示数不为0D.当电源a端为负极，无论滑片P调至何位置，电流表的示数均为0答案　C解析　跃迁产生的光中，由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，故A错误；跃迁产生的光中，能量大于钠逸出功的有两种光子，则有两种频率的光可以使阴极K发生光电效应，故B错误；当滑片P调至最左端时，虽然光电管两端电压为零，但由于有光电子逸出，电路中有光电流，电流表的示数不为0，故C正确；当电源a端为负极，只要反向电压不超过遏止电压，电路中就有光电流，电流表示数就不为0，故D错误。4.(2021·北京市丰台区二模)用如图2所示的电路研究光电效应现象：实验中移动滑动变阻器滑片可以改变K与A之间电压的大小，闭合开关，电流表有示数。下列说法正确的是(　　)图2A.向右移动滑片，电流表示数一定会一直增大B.仅增大入射光频率，电流表示数一定增大C.仅增大入射光强度，电流表示数一定增大D.将电源正负极对调，电流表示数一定为零答案　C解析　光电管所加正向电压，光电子飞出后继续加速，若所有光电子都加速形成了光电流，即达到了饱和光电流，再向右移动滑片增大加速电压，电流表示数不会变，故A错误；电流表有示数说明入射光的频率大于极限频率，仅增大入射光频率，而没有增大光强，不能增加光子数，不能多产生光电子，则电流表示数不会增大，故B错误；仅增大入射光强度，增加了飞出的光电子数，电流表示数一定增大，故C正确；将电源正负极对调，即所加电压为反向电压，光电子飞出后减速，若有光电子的初动能较大，减速后还能到A板，则电流表示数不为零，故D错误。5.(2021·安徽合肥市5月第三次质检)额温枪是常态化疫情防控的重要设备之一，其工作原理是：人体发出的红外光射入枪内的温度传感器，发生光电效应，显示出人体的温度。已知正常的人辐射的红外光波长为10 μm，该红外光照射光电管的阴极K时，电路中有光电流，如图3甲所示，得到的电流随电压变化关系如图3乙所示。(已知h＝6.63×10－34 J·s，e＝1.6×10－19 C)，则下列说法正确的是(　　)图3A.波长10 μm的红外光的频率为3×1014 HzB.将甲图中的电源反接，一定不会产生光电流C.该光电管阴极金属的逸出功约为0.1 eVD.若人体温度升高，电路中的饱和光电流减小答案　C解析　波长10 μm的红外光的频率ν＝＝ Hz＝3×1013 Hz，故A错误； 根据图乙可知，遏止电压为0.02 V，如果将甲图中的电源反接，但电源电压小于0.02 V，则仍产生光电流，故B错误；根据光电效应方程Ek＝hν－W，可得W＝hν－Ek＝ eV－0.02 eV＝0.1 eV，故C正确；若人体温度升高，则辐射的红外线的强度增大，光电管转换成的光电流增大，故D错误。6.(2021·安徽蚌埠市第三次教学质量检测)图4为研究光电效应的电路图，测得遏止电压为Uc，已知电子的电荷量为e，则下列说法正确的是(　　)图4A.光电子的最大初动能为eUcB.测量遏止电压时，开关S应与b连接C.光电管两端电压为零时，光电流也为零D.开关S接b，调节滑动变阻器，电压表示数增大时，电流表示数一定增大答案　A解析　当光电管两端电压达到遏止电压Uc时，从阴极K射出的具有最大初动能Ekm的光电子恰好不能到达阳极，根据动能定理有0－Ekm＝－eUc解得Ekm＝eUc，故A正确；测量遏止电压时，应使光电管阴极与电源正极相连，阳极与电源负极相连，故开关S应与a连接，故B错误；光电管两端电压为零时，若光电子能够到达阳极，则光电流就不为零，故C错误；开关S接b，调节滑动变阻器，电压表示数增大时，若此时光电流已经达到饱和值，则电流表示数不再增大，故D错误。7.(2021·吉林长春市二模)氢原子的能级图如图5所示，有一群处于n＝4能级的氢原子，若氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时所辐射出的光恰能使某金属A发生光电效应，则下列说法中正确的是(　　)图5A.这群氢原子辐射出的光中共有3种频率的光能使金属A发生光电效应B.如果辐射进来能量为0.32 eV的光子，可以使氢原子从n＝4能级向n＝5能级跃迁C.如果辐射进来能量为1.32 eV的光子，不可以使处于n＝4能级的氢原子发生电离D.用氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光照射金属A，所产生的光电子的最大初动能为10.2 eV答案　D解析　一群氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时可以辐射出6种频率的光子，其中只有从n＝4能级向n＝3能级跃迁时所辐射出的光子以及从n＝3能级向n＝2能级跃迁时所辐射出的光子的能量小于氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时所辐射出的光子的能量，不能使金属A发生光电效应，故共有4种频率的光能使金属A发生光电效应，故A错误；因为氢原子从n＝4能级向n＝5能级跃迁时所需要的能量为ΔE＝E5－E4＝0.31 eV不等于光子能量0.32 eV，故B错误；要使处于n＝4能级的氢原子发生电离，所需要的能量只要大于0.85 eV就可以，故C错误；由题意可知，金属A的逸出功为W0＝E4－E2＝2.55 eV，氢原子从n＝4能级向n＝1能级跃迁时所辐射出光子的能量为hν＝E4－E1＝12.75 eV，由爱因斯坦光电效应方程可得最大初动能Ek＝hν－W0＝10.2 eV，故D正确。