1、 课时作业(四十一)第41讲光电效应原子的跃迁12012汕头模拟如图K411所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是()图K411A有光子从锌板逸出B没有电子从锌板逸出C验电器指针张开一个角度D锌板带负电2用频率为1的单色光照射某种金属的表面，发生了光电效应现象，现改用频率为2的另一单色光照射该金属的表面下列说法正确的是()A如果21，则能够发生光电效应B如果21，则逸出的光电子最大初动能增大D如果21，则逸出的光电子最大初动能不变3入射光照到某金属表面发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则()A从光照射到金属表面上到金属发射出光电子之间的时间间隔将明
2、显增加B逸出的光电子的最大初动能减小C单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D有可能不发生光电效应4下列说法正确的是()A有的光是波，有的光是粒子B光子与电子是同样的一种粒子C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D射线具有显著的粒子性，而不具有波动性52012荆州质检关于光电效应，下列说法正确的是()A极限频率越大的金属材料的逸出功越大B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的强度一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多6利用光子说对光电效应进行解释，下列说法正确的是()A金属表面的一
3、个电子只能吸收一个光子B电子吸收光子后一定能从金属表面逸出，成为光电子C金属表面的一个电子吸收若干个光子，积累了足够的能量才能从金属表面逸出D无论光子能量大小如何，电子吸收光子并积累了能量后，总能逸出成为光电子72012哈尔滨三中关于光电效应和光子说，下列说法中正确的是()A在光电效应实验中有这样的实验现象：对于某种特定频率的光，光照强度越大，则逸出的光电子的最大初动能就越大B不管光的频率如何，只要光足够强，电子就可以获得足够能量从金属表面逸出C爱因斯坦提出的光子说认为，频率为的光的一个光子的能量为h，其中h为普朗克常量D电子可以吸收光子的全部能量或部分能量，但不需要积累，光电流几乎是瞬间产生
4、的82012赤峰一中氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为10.6328 m，23.39 m.已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为E11.96 eV的两个能级之间跃迁产生的用E2表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则E2的近似值为()A10.50 eVB0.98 eVC0.53 eV D0.36 eV9如图K412所示为氢原子的能级图在气体放电管中，若处于基态的氢原子受到能量为12.8 eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，则在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中()图K412A最多能辐射出10种不同频率的光子B最多能辐射出6种不同频率的光子C能辐射出的波长最长的光子是从
5、n5跃迁到n4能级时放出的D能辐射出的波长最长的光子是从n4跃迁到n3能级时放出的10氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子的能级示意图如图K413所示在具有下列能量的光子或者电子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图K413A41.0 eV的电子 B41.0 eV的光子 C51.0 eV的电子 D51.0 eV的光子11如图K414所示是光电管的原理图，已知当有波长为0的光照射到阴极K上时，电路中有光电流，则()图K414A当换用波长为1(10)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B当换用波长为2(20)的光照射阴极K时，电路中
6、一定有光电流C当增大电路中电源的电压时，电路中的光电流一定增大D当将电源极性反接时，电路中一定没有光电流产生12如图K415所示，N为钨板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5 eV.现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么各图中没有光电子到达金属网的是_(填入选项前的字母代号)，能够到达金属网的光电子的最大动能是_eV.图K41513氢原子处于基态时，原子的能量为E113.6 eV，已知电子的电荷量为e1.61019 C，电子的质量为m0.911030 kg，氢原子的核外电子的第一条可能轨道的半径为r10.53
7、1010 m.(1)若要使处于n2能级的氢原子电离，至少要用频率为多大的电磁波照射氢原子？(2)氢原子核外电子的绕核运动可等效为一环形电流，则氢原子处于n2的定态时，核外电子运动的等效电流为多大？(3)若已知钠的极限频率为6.001014 Hz，今用一群处于n4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠，试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应课时作业(四十一)【基础热身】1C解析 用紫外线照射锌板能够发生光电效应，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，故选项AB错误；锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电，且失去电子越多，带的电荷量越多，验电器指针张角越大，故选项C正确，
8、D错误2AC解析 同一金属的极限频率0不变，入射光的频率必须大于金属的极限频率才能发生光电效应，如果入射光的频率小于金属的极限频率，则不论入射光多强，照射时间多长，都不会发生光电效应现象，选项A正确，B错误；因光电子的最大初动能随入射光的频率增大而线性增加，所以21时，逸出的光电子最大初动能增大，选项C正确，D错误3C解析 光电效应瞬时(109 s)发生，与光的强度无关，选项A错误；能否发生光电效应只决定于入射光的频率是否大于极限频率，与光的强度无关，选项D错误；光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，入射光的频率越大，最大初动能越大，选项B错误；光电效应现象中，单位时间发出的光电子数目多少与
9、入射光的强度有关，可理解为一个光子能打出一个光电子，光的强度减弱，逸出的光电子数目减少，选项C正确4C解析 由光的波粒二象性可知，光是同时具有波粒二象性的，只不过在有的情况下波动性显著，在有的情况下粒子性显著；光的波长越长，越容易观察到其显示波动特征；光子是一种不带电的微观粒子，而电子是带负电的实物粒子，它们虽然都是微观粒子，但有本质区别，故选项C正确5A解析 由W0h0可知选项A正确；照射光的频率大于极限频率时才能发生光电效应，选项B错误；由EkhW0可知选项C错误；单位时间内逸出的光电子数与入射光的频率无关，决定于入射光的强度，故选项D错误6A解析 根据光子说，金属的一个电子一次只能吸收一
10、个光子，且光子的吸收是瞬时的，不需要时间的积累，若所吸收的光子频率大于金属的极限频率，电子逃离金属表面，成为光电子，若所吸收的光子能量小于逸出功(光子频率小于金属的极限频率)，则电子不能逃离金属表面，不能成为光电子7C解析 光电效应的产生条件是入射光的频率必须达到金属的极限频率；光电子的最大初动能只与入射光的频率及金属的逸出功有关，与入射光的强度无关；电子只能一次性吸收光子的全部能量逸出，不能吸收一部分能量，也不需要积累8D解析 由跃迁公式Eh得，E1，E2，联立解得E2E10.36 eV，选项D正确9BD解析 由E5E113.06 eV12.8 eV，E4E112.75 eV12.8 eV，
11、因此处于基态的氢原子至多能够跃迁到n4能级，受到能量为12.8 eV的高速电子轰击， 氢原子从n4能级向低能级跃迁，最多能辐射出6种不同频率的光子，其中波长最长的光子的能量最小，对应的能级之差最小，即该光子是从n4跃迁到n3能级时放出的，选项BD正确10AC解析 用相应能量的光子去使基态的原子发生跃迁，必须满足光子的能量正好等于从基态跃迁到某个激发态的能级差，选项D中光子正好能使氦离子从基态跃迁到n4能级，选项B不满足条件；而用电子去使基态的原子跃迁到激发态，必须满足电子的能量大于或等于两者之间的能级差，选项A、C都正确11B解析 用波长为0的光照射阴极K，电路中有光电流，说明入射光的频率0大
12、于金属的极限频率，换用波长为1的光照射阴极K，因为10，根据可知，波长为1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，选项A错误；同理可以判断，选项B正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增大而增大，当U增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增大，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源的电压，若光电流达到饱和值，则光电流不会增大，选项C错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场
13、力做的功，电路中仍有光电流产生，选项D错误12AC1.8 eV解析 选项A中，入射光子的能量小于逸出功，没有光电子逸出；选项C中，逸出的光电子最大初动能为1.3 eV，在反向电场的作用下，不能到达对面极板选项B中逸出的光电子最大初动能为0.3 eV，到达金属网时最大动能为1.8 eV，选项D中逸出的光电子最大初动能为2.3 eV，到达金属网时最大动能为0.8 eV.13(1)8.211014 Hz(2)1.3104A(3)4条解析 (1)要使处于n2能级的氢原子电离，照射的光子的能量应能使电子从n2能级跃迁到无限远处，即最小频率的电磁波的光子能量应为：h0E2，其中E2，解得8.211014Hz.(2)氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力，则有：，其中r222r14r1，根据电流的定义得：I，联立解得I1.3104A.(3)由于钠的极限频率为6.001014Hz，则使钠发生光电效应的光子的能量至少为E0h6.6310346.001014 J3.9781019 J2.486 eV，一群处于n4的激发态的氢原子发射的光子，要使钠发生光电效应，应使跃迁时两能级的能量差EE0，所以在六条光谱线中有E41、E31、E21、E42四条谱线可使钠发生光电效应