高考物理一轮复习考点能力提升训练25、原子物理（2份，原卷版+教师版）

这是一份高考物理一轮复习考点能力提升训练25、原子物理（2份，原卷版+教师版），共6页。
【例题1】1．（多选）研究光电效应的电路图如图所示，电压传感器和电流传感器与计算机相连，在计算机上可以显示它们的示数U和I随时间t的变化图像。用单色光a和b（va>vb）分别照射光电管的阴极K，两种色光均能使光电管发生光电效应。在单刀双掷开关S空置、置于1、置于2三种情境下移动滑片P的位置，观察计算机上图像的变化，当单刀双掷开关S置于2且U=Um时，I=0下列说法正确的是（ ）
A．单色光a和b照射光电管时，光电效应几乎是瞬时发生的
B．单刀双掷开关S空置时，电流I不随时间变化且为0
C．单刀双掷开关S置于1时，滑片P向右移动过程中电流I可能不断增大
D．单刀双掷开关S置于2，单色光b照射时Um较大
【答案】AC【详解】A．单色光a、b均能与光电管发生光电效应，而光速为，故单色光a和b照射光电管时，光电效应几乎是瞬时发生的，故A正确；B．单刀双掷开关S空置时，形成了闭合回路，光电管会产生电流，故B错误；C．单刀双掷开关S置于1时，滑片P向右移动过程中，光电管两端的正向电压增大，单位时间内从阴极到达阳极的光电子数可能增大即光电流可能增大，故C正确；D．单刀双掷开关S置于2时，由于va>vb，根据光电方程、eUm=Ek得，故单色光a照射时Um较大，故D错误。故选AC。
【例题2】2．如图甲所示是使用光电管的原理图，当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。
(1)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为 （已知电子电荷量为e，普朗克常量h）。
(2)如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图乙所示，根据图象求出该金属的截止频率νc= Hz，普朗克常量h= J•s（已知电子电荷量e=1.610﹣19C）。
【答案】 变大 【详解】(1)[1]当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得则阴极K的逸出功为(2)[2]根据光电效应方程知入射光的频率变大，则光电子的最大初动能变大。(3)[3]根据得图象横轴截距的绝对值等于金属的截止频率为[4]图线的斜所
（二）原子能级.能级跃迁
【例题3】3．（单选）如图所示是氢原子能级图，现用一束单色光照射大量处于基态的氢原子；停止光照后，氢原子辐射出的光中有3种频率的光能让逸出功为3.20eV的钙发生光电效应。已知光速c=3×108m/s、普朗克常量为h=6.63×10-34J·s，则下列选项中正确的是（ ）
A．基态氢原子吸收光子后，核外电子动能增大
B．停止光照后，氢原子可辐射出10种不同频率的光子
C．钙产生光电效应时，光电子最大初动能为9.55eV
D．照射基态氢原子单色光光子动量为p=6.8×10-8kg·m/s
【答案】C【详解】A．通过分析，能够使3.20eV的金属发生光电效应，则释放的光子的能量要大于3.20，有，，三种跃迁的光子满足；因此基态氢原子吸收光子后应该跃迁到量子数为4的能级。能级越高核外电子动能越小，故A错误；B．由知停止光照后，大量氢原子在向基态跃迁时可放出6种不同频率的光子，因此B错误；C．跃迁放出的能量最高的光子为跃迁放出的光子，由跃迁条件可知能量为hν=E4-E1=12.75eV根据爱因斯坦光电效应方程可知钙产生光电效应时，光电子最大初动能为C正确；D．单色光光子能量等于使基态氢原子跃迁到第4能级吸收的光子能量12.75eV，则其动量D错误。故选C。
【例题4】4．（多选）氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV~3.11eV，铝的逸出功是4.2eV，则（ ）
A．氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出的光是可见光，用其照射铝板不能发生光电效应
B．大量氢原子从高能级向能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应
C．大量氢原子从高能级向能级跃迁时，发出的光具有荧光效应
D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光
E．一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能发出4种不同频率的光子。
【答案】ADE【详解】A．从n=5能级跃迁到n=2能级放出的光子的能量
在可见光范围内，小于铝的逸出功4.2eV，所以用其照射铝板不能发生光电效应，A正确；B．大量氢原子从高能级向能级跃迁时，发出的光子能量，最大为13.6eV，最小为10.2eV，比可见光的最大光子能量3.11eV大得多，所以频率比紫光还高，发出的光不可能像红外线那样具有显著的热效应，B错误；C．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光子能量，最大为1.51eV，小于可见光的最小光子能量1.62eV，为红外线，不可能像紫外线那样具有荧光效应；C错误；D．大量处于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，如 ， ， ， ， ， ，由于可见光的光子能量范围约为，则大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光，所以D正确。故选ADE。
【例题5】5（多选）如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n＝4到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n＝4到n＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n＝2到n＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是( )
A．λ1