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2022-2023学年度高中物理光子说知识点练习题含解析
2022-2023学年度高中物理光子说知识点练习题含解析
高中
整体难度:中等
2022-11-21
题号
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一、选择题 (共20题)
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1.

如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于 n =3 激发态的氢原子跃迁时,发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极 K 上时,电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是(  )

A .用能量为 15.0eV 的光子照射,可使处于基态的氢原子电离

B .阴极 K 金属的逸出功为 6.29eV

C .光电子最大初动能与入射光的频率成正比

D .一个处于 n =3 能级的氢原子向基态跃迁时,能放出 4 种不同频率的光

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

A

【详解】 A .根据电离条件可知,使处于基态的氢原子电离,需用能量大于等于 13.6eV 的光照射即可,故 A 正确;

B .大量处于 n =3 能级的氢原子向基态跃迁时,发出频率最高的光子对应 n =3 n =1 的跃迁,频率最高光子的能量为

由图可知辐射光电子的最大初动能为 ,故

B 错误;

C .由爱因斯坦光电效应方程

可知光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,但不是成正比,故 C 错误;

D .大量处于 n= 3 能级的氢原子向基态跃迁时共发出 种频率的光,而一个处于 n= 3 能级的氢原子向基态跃迁时,最多只能放出 2 种不同频率的光,故 D 错误。

故选 A

2.

如图所示为氢原子部分能级示意图。现有大量处于激发态 能级的氢原子,向较低能级跃迁时,会放出不同频率的光子。已知某锌板发生光电效应的逸出功为 。下列正确的是(  )

A .共有 5 种不同频率的光子放出

B .从 能级跃迁到 能级放出的光子波长最长

C .从 能级跃迁到 能级放出的光子波长等于 能级跃迁到 能级放出的光子波长

D .放出的所有光子照射该锌板,逸出光电子初动能的最大

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

D

【详解】 A .大量处于激发态 能级的氢原子,向较低能级跃迁时放出的光子种类为

A 错误;

B .从 能级跃迁到 能级放出的光子频率最高波长最短, B 错误;

C .从 能级跃迁到 能级放出的光子与 能级跃迁到 能级放出的光子能量不同波长也不同, C 错误;

D .从 能级跃迁到 能级放出的光子能量最大,其能量为

照射锌板时逸出光电子初动能的最大,由光电效应方程可知逸出光电子初动能的最大为

D 正确;

故选 D

3.

1916 年密立根测量金属的遏止电压 (即图甲所示电路中电流表 G 的读数减小到零时加在电极 K A 之间的反向电压)与入射光频率 v 的对应关系,实验中推导计算出普朗克常量 h 。图乙为某光电管发生光电效应时遏止电压 与入射光频率 v 的关系图像,已知光电子的电荷量为 e ,下列说法正确的是(  )

A .电极 K 的金属材料的截止频率为

B .普朗克常量

C .电极 K 的金属材料逸出功随入射光频率的增大而减小

D .光电子最大初动能与入射光频率成正比

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知识点:光电效应
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【答案】

B

【详解】 A .根据

可知

因此当 时取得截止频率为 b ,故 A 错误;

B .图像斜率表示

因此普朗克常量

B 正确;

C .逸出功只与金属材本身类有关,故 C 错误;

D .根据

可知,光电子最大初动能与入射光频率成一次函数关系,故 D 错误。

故选 B

4.

小华家里装修,爸爸在网上购买了一条蓝光 LED 灯带(如图所示),该灯带的发光功率为 10W 。已知蓝光光子的能量范围为 ,则 1s 内该灯带发出的蓝光光子数的数量级为(

A B C D

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

C

【详解】根据

E 0 范围为 ,带入可得

得到 n 的范围

故选 C

5.

在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大初动能 E k 与入射光的频率 ν 的关系如图所示,由实验图线可求出(  )

A .该金属的截止频率

B .普朗克常量

C .该金属的逸出功

D .单位时间内逸出的光电子数

难度:
知识点:光电效应
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【答案】

A

【详解】 A .根据题意,由光电效应方程有

结合图可知,当 时,入射光的频率为截止频率,即该金属的截止频率为 ,故 A 正确;

BC .根据题意,由光电效应方程有

结合图可知,由于图中未给纵轴截距,则不可求该金属的逸出功,也不可求图线的斜率,即普朗克常量不可求,故 BC 错误;

D .单位时间内逸出的光电子数,与入射光的强度有关,与入射光的频率无关,故 D 错误。

故选 A

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试题总数:
35
总体难度:
中等
难度统计
难度系数
数量
占比
中等
14
40.0%
容易
19
54.28%
基础
2
5.71%
题型统计
大题类型
数量
占比
选择题
20
57.14%
填空题
15
42.85%
知识点统计
知识点
数量
占比
光电效应
32
91.42%
物理学史
1
2.85%
光的干涉
1
2.85%
电磁场与电磁波
1
2.85%
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