高中物理二轮复习-32-光电效应和玻尔理论

32.光电效应和玻尔理论1.已知氢原子能级公式为En＝eq\f(E1,n2)，其中n为量子数。氢原子从n能级向n－1能级跃迁时释放出的能量可以使处于n能级上的氢原子电离，则n的最大值为()A.2 B.3 C.2＋eq\r(2) D.4答案B解析氢原子从n能级向n－1能级跃迁时释放出的能量ΔE＝En－En－1＝eq\f(E1,n2)－eq\f(E1,（n－1）2)，由题意可知eq\f(E1,n2)－eq\f(E1,（n－1）2)≥0－eq\f(E1,n2)，n－1≥1，由数学知识可得2≤n≤2＋eq\r(2)，故n的最大值应取3，故B正确，A、C、D错误。2.图1甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲线所示。用νa、νb、νc、νd表示四种光的频率，下列判断正确的是()图1A.νb>νc>νd>νa B.νd>νb>νc>νaC.νd>νc>νb>νa D.νa>νc>νb>νd答案A解析当光电管两极间所加电压为遏止电压时即光电子达到阳极的动能为0，由动能定理得eUc＝Ek，由爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0，联立得ν＝eq\f(eUc＋W0,h)，由图乙可知Ucb>Ucc>Ucd>Uca，则νb>νc>νd>νa，故A正确。3.[2021·广东省选择考模拟(一)]下表给出了几种金属的极限频率，现用频率为4.80×1014～5.10×1014Hz的橙光，分别照射这几种金属，可以发生光电效应的是()金属铯铷钠锌极限频率/×1014Hz4.555.155.568.07A.铯 B.铷 C.钠 D.锌答案A解析当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属中的电子才会逸出，由于橙光的频率为4.80×1014～5.10×1014Hz，大于金属铯的频率，可以发生光电效应的只有铯，故A正确。4.(多选)(2021·广东潮州市第一次教学质检)如图2所示，在光电效应实验中，某实验小组用某种频率的单色光照射锌极(K极)，G表是电流表，下列说法正确的是()图2A.不管入射光频率多大，只要照射时间足够长，G表一定会有示数B.只有入射光频率大于某个值，才能使G表有示数C.当G表有示数时，调换电源的极性，可能使G表无示数D.当G表有示数时，滑片P端从图2所示位置向右移动，G表的示数可能不变答案BCD解析光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，照射时间无关，A错误，B正确；当G表有示数时，调换电源的极性，电场力对光电子做负功，光电子速度减小，可能到达不了A极，因此可能使G表无示数，C正确；当G表有示数时，如果已经达到饱和光电流，即使滑片P端从图2所示位置向右移动，光电管的正向电压增大，到达A极的光电子也不会增加，这时G表的示数是不变的，D正确。5.如图3甲所示为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。已知谱线b是氢原子从n＝5能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，则谱线a是氢原子()图3A.从n＝1能级跃迁到n＝2能级时的辐射光B.从n＝3能级跃迁到n＝1能级时的辐射光C.从n＝4能级跃迁到n＝2能级时的辐射光D.从n＝4能级跃迁到n＝1能级时的辐射光答案C解析谱线a波长大于谱线b波长，所以a光的光子频率小于b光的光子频率，所以a光的光子能量小于n＝5能级和n＝2能级间的能量差，比从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射的能量小且又最接近的就是n＝4能级和n＝2能级间的能量差，故C正确。6.(2021·河北石家庄市一模)如图4所示为氢原子的能级图，已知巴耳末线系是氢原子从较高能级跃迁到n＝2能级时发出的谱线，一束单一频率的光照射一群处于基态的氢原子使其发生跃迁，发出的谱线中仅有2条是巴耳末线系，则这束光的光子能量为()图4A.2.55eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV答案C解析由题意可知，当一束单一频率的光照射一群处于基态的氢原子跃迁到n＝4能级，此时发出的谱线中仅有2条是巴耳末线系，则这束光的光子能量为E＝－0.85eV－(－13.6)eV＝12.75eV，故选项C正确。7.(2021·湖北八市3月联考)大量氢原子处于量子数为n的能级，当它们向低能级跃迁时，能辐射6种不同频率的光，用这些光照射逸出功为2.25eV的钾，氢原子能级图如图5所示，下列说法中正确的是()图5A.量子数n＝4B.量子数n＝6C.辐射的所有光都能使钾发生光电效应D.处于n＝2能级的氢原子不能吸收能量为3.6eV的光子答案A解析高能级向低能级跃迁最多辐射光子频率的种数为Ceq\o\al(2,n)，当Ceq\o\al(2,n)＝6时，n＝4，A正确，B错误；第4能级向第3能级跃迁放出的能量为ΔE＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV，第3能级向第2能级跃迁放出的能量为ΔE′