2025高考物理冲刺训练《原子物理》含答案

京8物理

一、单选题

题目|T（2024・安徽黄山•二模）近代物理学的发展，催生了一大批新技术,深刻地改变了人们的生活方式和社

会形态，有关近代物理学发展的相关叙述错误的是（）

A.普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界

B.a粒子散射实验，揭示了原子的“枣糕”结构模型

C.丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,解释了氢原子的光谱

D.世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放

题目叵（2024•浙江杭州•二模）下列有关光电效应的说法错误的是（）

A.爱因斯坦提出了光电效应理论

B.中图实验中让锌板带负电,光照后，验电器张角会变小

C.乙图中光电子到达4板的速度越大，则光电流越大

D.乙图光电流的大小与入射光束的光强有关

题目3（23—24高三下•湖北•阶段练习常。呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸

呼出的CO?是否具有放射性即可诊断。已知也7发生。衰变的半衰期为5730年，衰变方程为:匕rX+'e。

下列说法正确的是（）

A.X辨N

B.6射线比7射线的穿透能力弱

C.衰变产生的二e是核外电子被电离产生的

D.一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于丫。的衰变而明显降低检测准确性

题目［±（2。24.新疆.一模）研究光电效应的电路如图所示，闭合开关用某单色光束照射K极，电路中光电流

为0，则（）

1

光束、▲窗口

A.光束频率一定小于K极的截止频率13.滑片产向左移动，电流可能不为0

C.滑片P向右移动，电流一定不为0D,增大光束的照射强度，电流不为0

题目屋（2024.湖南长沙.一模）根据玻尔理论，电子在第九轨道运动时氢原子的能量&和电子在第1轨道运

动时氢原子的能量后满足关系式a=与。如图为氢原子的能级图。巴耳末线系的谱线是复原子的电子

nr

从n>2的能级返回n=2能级时释放出的谱线，赖曼线系的谱线是氢原子的电子从九>1的能级跃迁至n

二1能级的•系列光谱线。则赖曼线系能量最小的光子与巴耳末线系能量最大的光子的能量差约为

（）

A.10.2eVB.6.8eVC.3.4eVD.0.54eV

题目汪（2024.广东.一模）图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K,正确操作下，

记录相应电表示数并绘制如图乙所示的图像，当频率为历时绘制了如图丙所示的/-U图像，图中所

标数据均为已知量,则下列说法正确的是（）

A.饱和电流与K、A之间的电压有关B.测量遏止电压&时,滑片。应向b移动

C.阴极K的逸出功叫=e八七-e八U八D.普朗克常量九=4工曳

坡一以“2一片

题目7（2024.河南南阳•一模）北京正负电子对撞机，是我国的--座重大科学装置。正负电子对撞机是一种

高能物理实验设备，它的作用是通过将正电子和负电子加速到接近光速燃后让它们碰撞，以探索宇宙的基

本结构和性质。动能大小均为反的一对正负电子相向运动发生对撞并发生湮灭，产生一对光子。已知正、

负电子的静止质量均为m,光在真空中的传播速度为c,则所产生的一个光子的动量大小为（）

A.——B.TncC.——D.——+me

ccc

题目叵⑵）24.北京顺义.一模）1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会

产生压力”，和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生

玉强,这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器,利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太

阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为小的

探测器正朝远离太阳的方向运动,帆面的面积为S,且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为『，不

考虑行星对探测器的引力。已知:单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四

次方成正比，即a其中T为太阳表面的温度，。为常量。引力常量为G,太阳的质量为太阳的半

径为R,光子的动量p=4,光速为c。下列说法正确的是（）

A

R.力时间内探测器在忙处太阳帆受到太阳辐射的能量

C.若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射,探测器太阳帆的面积S至少为华侬

D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在T处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力里巨

er

题目］9（2024•北京平谷•模拟预测）图示照片是2023年12月1EJ晚网友在北京怀柔拍摄到的极光。当太阳

条发的时候，就会发生日冕物质抛射,一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒

的高速抛离太阳表面。当F1冕物质（带电粒子流）与地球相遇后，其中•部分会随着地球磁场进入地球南

北两极附近地M的高空，并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击，撞击的过程伴随着能量交换,

这些能量被大气原子与分子的核外电子吸收之后，乂快速得到释放,释放的结果就是产生极光。绿色与红

色极光便是来自氧原子，紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。则下列说法中最合理的是（）

A.若带正电的粒子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，在地球磁场的作用下将会向西

偏转

B.地球南北两极附近的地磁场最强。但在两极附近，地磁场对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用

最弱

C.若氮原子发出紫色极光的光子能量为则与该氮原子核外电子发生撞击的带电粒子的能量也为

D.若氧原子的核外电子吸收能量为&的光子后，则该氧原子就会放出能量为反的光子

题目］可（2024・广东・二模）钙钛犷是新型太阳能电池的重点研发方向之一，我国科研团队刷新大面积全钙钛

犷光伏组件光电转化效率世界纪录”面积为2.607/的太阳能电池板总保持与太阳光线垂直,在电池板处

太阳光的强度为l..39k\V/7/,假设太阳辐射波长为550nm的单色光,而且所有辐射到电池板上的光子均

被板吸收，已知h=6.63X10-3）.s,c=3.0xWm/s,则电池板每秒钟吸收的光子数目约为（）

A.Loxley个B.1.0x1（产个C.2.0x10加个D.2.0xIO?1个

二多选

题目11（2024•浙江杭州•二模）下列说法正确的是（）

A.避雷针的原理是静电屏蔽

B.比结合能越小，原子核越稳定

C.硫化镉光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好

D.将两端开口的细玻璃管竖直插入水中,管中的液面高于水面

题目122（23—24高三上•全国•阶段练习）如图是研究光电效应的实验装置，。点是滑动变阻器的中点，变阻

器阻值随滑片位置均匀变化。用某单色光照射时,能够发生光电效应。若电源电动势为20k内阻不计。

滑动变阻器长为10cm,当滑片P距离Q端4cm时，微安表示数恰为0,则（）

K

A.当滑片。从此位置向左滑动时,微安表有电流

B.当滑片产从此位置向右滑动时.，微安表有电流

C.光电子最大初动能为2cV

D.光电于最大初动能为8eV

三、

题目工（2024・湖北•二模）极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长4=llOnm的极紫外线

照射光电管，恰好能发生光电效应。己知普朗克常量九=6.6X10-^7-s,lnm=10一9m,1八，=1.6xW19

J,c=3x108m/so

（1）求阴极K材料的逸出功IV）；

（2）图乙是氢原子的能级图,若大量处于九=4激发态的氢原子发出的光照射阴极K,灵敏电流计G显示

有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数/与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中a的大

小是多少？

题目14（2024•吉林・一模）如图,真空中足够大的铝板“与金属板N平行放置,通过电流表与电压可调的电

源相连。一束波长。N=200nm的紫外光持续照射到M上，光电子向各个方向逸出。己知铝的逸出功明

3,

=6.73x10一叫/,光速c=3.0x10、i/s,普朗克常量h=6.63xl（rJ-So

口）求光电子的最大初动能瓦（计算结果保留两位有效数字）；

⑵调节电压使电流表的示数减小到0时，M、N间的电压为火当电压为小尻时，求能到达N的光电子

4

中，初速度与M之间夹角的最小值仇

题目15；（2024・浙江・二模）研究光电效应的装置如甲图所示，该装置可用于分析光子的信息。在①3平面

（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与J/轴平行放置，板N中间有一小孔O-坐标为（0Z）。第一象限存

在垂直向里的匀强磁场，c轴（工,0）处有小孔平行板电容器4K的上极板与①轴紧靠且平行，其长度

为L,板间距为系，力板中央小孔Q」与。2对齐，K板连接电流表后接地。在入射光的照射下,质量为a,

电荷量为e的电子从M板逸出后经极板电压加速从。点持续不断进入磁场，速度大小在吟％与备之间,

三知速度为3的电子经磁场偏转后恰能垂直c轴射入5点，板河的逸出功为W，普朗克常量为限忽略

电子之间的相互作用，电子到达边界或极板立即吸收并导走。

（1）求逸出光电子的最大初动能乙m和入射光的频率；

（2）求匀强磁场的磁感应强度大小和所有能到达①轴上的电子在磁场中运动的最短时间；

⑶心=0时，求到达K板最左端的电子刚从板“逸出时速度幼的大小及与①轴的夹角公

⑷若在小孔。3处增加一特殊装置，可使进入的电子沿各方向均匀分布在与一£轴成0〜90°范围内，速率在

乎比与。。之间。监测发现每秒钟有。个电子通过小孔Qu调节加载在鼠与4板之间的电压以人,试在乙

图中大致画出流过电流表的电流i随以变化的关系曲线。标出相关数据，写出必要的计算过程。

甲丁乙

G

京8物理

一、单选题

题目|T（2024・安徽黄山•二模）近代物理学的发展，催生了一大批新技术,深刻地改变了人们的生活方式和社

会形态，有关近代物理学发展的相关叙述错误的是（）

A.普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界

B.a粒子散射实验，揭示了原子的“枣糕”结构模型

C.丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,解释了氢原子的光谱

D.世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放

【答案】5

【详解】4.普朗克通过对黑体辐射规律的研究，提出“能量子”概念，把物理学带入了量子世界，故力正确，

不符合题意；

3.a粒子散射实验，揭示了原子的核式结构模型，故8错误，符合题意；

C.丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，解释了氯原子的光谱，故。正确，不符合题意；

D.世界上第一座核反应堆装置的建立，标志着人类首次通过可控制的链式反应实现了核能的释放，故。

正确，不符合题意。

改选3。

A.爱因斯坦提出了光电效应理论

B.甲图实验中让锌板带负电,光照后，验电器张角会变小

C.乙图中光电子到达入板的速度越大，则光电流越大

D.乙图光电流的大小与入射光束的光强有关

【答案】。

【详解】力.爱因斯坦提出了光子说理论，并成功地解释了光电效应实验，故4正确；

B.由于事先使锌板带负电，验电器张开一定的角度，锌板表而的自由电子溢出后，脸电器的指针张角变

小，故6正确；

C.当达到饱和光电流以后，继续增加光电管两端的电压，即增加光电子到达力板的速度，光电流不变，故

C错误；

D.当光电管两端的电压不变，即光电子到达力板的速度不变，入射光越强，光子数越多，光电流越大，则光

超流的大小与入射光束的光强有关,故。正确。

本题选错误的，故选。。

题目］3（23-24高三下•湖北•阶段练习沈。呼气实验可用于检测胃部有无感染幽门螺杆菌，通过检测呼吸

呼出的。。2是否具有放射性即可诊断。已知肾C发生6衰变的半衰期为5730年,衰变方程为及C-X+Oe。

下列说法正确的是（）

A.X为?N

B.0射线比丁射线的穿透能力弱

C.衰变产生的二e是屁。核外电子被电离产生的

D.一般服下药物15分钟后再检测，是为了避免由于;.匕的衰变而明显降低检测准确性

【答案】8

【详解】力.根据核反应前后，质量数和电荷数守恒，可以得到X为;W,故力错误；

3.三种射线穿透能力依次是

B＞a

故8正确；

C.”衰变释放的电子是原子的核内一个中子转化为质子和一个电子，来自原子核内部，故。错误；

D.的半衰期为5730年，15分钟几乎不影响。服药15分钟后再检测，是为了使药里面的］匕充分消化

分解，释放到呼吸系统,提高检测准确性，故。错误。

故选3。

题目［±（2024.新疆.一模）研究光电效应的电路如图所示，闭合开关用某单色光束照射K极，电路中光电流

为0，则（）

A.光束频率一定小于K极的截止频率B.滑片尸向左移动，电流可能不为0

C.滑片P向右移动，电流一定不为0D,增大光束的照射强度，电流不为0

【答案】3

【详解】4.光电管中加的是反向电压，光电流为零，可能是反向电压大于微止电压，而光束频率不一定小

于K极的截止频率，选项A错误：

3.滑片F向左移动，反向电压减小，当小f•截电压时，可修成光电流，此时电流不为0,选项3正确；

C.滑片P向右移动，反向电压变大，光电管中不可能有光电流，即电流一定为0,选项C错误；

D.增大光束的照射强度，光电子的最大初动能不变，仍不会有光电子到达4极板，即包流仍为0,选项。

错误。

故选B。

题目5（2024・湖南长沙•一模）根据玻尔理论，电子在第。轨道运动时氢原子的能量属和电子在第1轨道运

动时氢原子的能量后满足关系式E,尸与。如图为氢原子的能级图。巴耳末线系的谱线是氢原子的电子

n

从九＞2的能级返回n=2能级时释放出的谱线，赖曼线系的谱线是氢原子的电子从九＞1的能级跃迁至九

=1能级的一系列光谱线。则赖曼线系能量最小的光子与巴耳末线系能最最大的光子的能量差约为

A.10.2eVB.6.8eVC.3.4eVD.0.54eV

【答案】B

【详解】赖曼线系的光子中，从71=2能级跃迁到九=1基态释放的能量最小，则有

kE广笈一场=一3.46卜-(-13.6eV)=10.2eV

巴耳末线系的光子中，从n=¥能级跃迁至九=2能级释放的能量最大，则有

△F2=Eg一氏=0-(-3.4eV)=3.4eV

所以有

△E=XE「AE2=10.2eV-3.4eV=6.8eV

故选2。

题目E(2()24.广东.一模)图甲为研究光电效应的实验装置，用不同频率的单色光照射阴极K,正确操作卜，

记录相应电表示数并绘制如图乙所示的a—u图像,当频率为火时绘制了如图丙所示的/-U图像，图中所

标数据均为已知量,则下列说法正确的是()

A.饱和电流与K、力之间的电压有关B.测量遏止电压a时,滑片产应向6移为j

C.阴极K的逸出功%=一"2%D.普朗克常量无=丝二内

['2一片“2―力

【答案】。

【详解】A.饱和电流只与入射光的光强有关，与外加电压无关，故力错误；

B.测量遏止电压■时，光电管应接反向电压，滑片P应向a移动，故B错误;

D.根据光电效应方程

Ek="—哪

根据动能定理

eUc=Ek

整理得

ee

羽像的斜率为

,_h_Uc2-Uci

/v——

e力一刈

解得普朗克常量

仁空3

物一片

故。错误;

C.根据

/»]-%=e%

hu2—W^=eUcl

解得阴极K的逸出功

6&2一川2%

VK.=

%一力

故。正确。

故选C。

题目叵（2024.河南南阳・一模）北京正负电子对撞机，是我国的一座重大科学装置。正负电子对撞机是一种

岛能物理实验设备，它的作用是通过将正电子和负电子加速到接近光速，然后让它们碰撞，以探索宇宙的基

本结构和性质。动能大小均为见的一对正负电子相向运动发生对撞并发生湮灭，产生一对光子。已知正、

负电子的静止质量均为加,光在真空中的传播速度为c,则所产生的一个光子的动量大小为（）

A.--B.meC.--D.--+me

ccc

【答案】。

【详解】设光子的动量为P，根据能量守恒有

2

2（Ek+mc）=2f

而光子的能量为

£=/lV=pAv=pC

则

故选D。

题目叵（2024.北京顺义.一模）1899年，苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会

产生压力”，和大量气体分子与翳壁的频繁碰撞类似，将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生

玉强,这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器,利用太阳光的“光压”为探测器提供动力，以使太

阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的弓I力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为m的

探测器正朝远离太阳的方向运动,帆面的面积为S,且始终与太阳光垂直，探测器到太阳中心的距离为「，不

考虑行星对探测器的引力。己知:单位时间内从太阳单位面积辐射的电磁波的总能量与太阳绝对温度的四

次方成正比，即冗=）71,其中T为太阳表面的温度，。为常量。引力常量为G,太阳的质量为A八太阳的半

径为R,光子的动量p=与，光速为c。下列说法正确的是（）

A•M

A.常量（7的单位为上警

K

B.t时间内探测器在T处太阳帆受到太阳辐射的能量

C,若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收一半被反射,探测器太阳帆的面积S至少为辿孚如

D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，探测器在T处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力空号

【答案】。

【详解】力.舄是单位时间从太汨单位面积辐射的电磁波的能量，所以单位为则

（y=--

T

则常量。的单位为

J=kg

s,m2,s"K,

故A错误；

3.t时间内探测器在7•处太阳帆受到太阳辐射的能量

J-,4兀咫£笈cR~tP（）S

4炉r-

故B错误;

C.辐射到太阳帆的光子的总教

=E=E仄_R2£RS1

hvheher2

一半光子被吸收，一半反射，则有

=yP+y,2p=等p

其中

外.GMm

r2

秩立可得

弓＞2cGMm

一3

故。错误；

D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收，则有

Fit=np

可得探测器在『处太阳帆受到的太阳光对光帆的压力

er

故。正确。

故选。。

题目L匕（2024•北京平谷•模拟预测）图示照片是2023年12月131晚网友在北京怀柔拍摄到的极光。当太阳

条发的时候，就会发生日冕物质抛射，一次日冕物质抛射过程能将数以亿吨计的太阳物质以数百千米每秒

的高速抛离太阳表面。当FI冕物质（带电粒子流）与地球相遇后，其中一部分会随着地球磁场进入地球南

北两极附近地区的高空，并与距离地面一百到四百千米高的大气层发生撞击，撞击的过程伴随着能量交换,

这些能量被大气原子与分子的核外电子吸收之后，又快速得到释放,释放的结果就是产生极光。绿色与红

色极光便是来自氧原子，紫色与蓝色极光则往往来自氮原子。则下列说法中最合理的是（）

A.若带正电的粒子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，在地球磁场的作用下将会向西

偏转

B.地球南北两极附近的地磁场最强。但在两极附近，地磁场对垂直射向地球表面的带电粒子的阻挡作用

最弱

C.若氮原子发出紫色极光的光子能量为则与该氮原子核外电子发生撞击的带电粒子的能量也为

D.若氧原子的核外电子吸收能量为瓦的光子后，则该氧原子就会放出能量为球的光子

【答案】8

【详解】4.由左手定则分析可知沿地球赤道平面内射来的宇宙射线中的带正电的粒子流受到东方向的洛

伦兹力，会向东偏转，故4错误；

地球南北两极附近的地磁场最殛.但在两极附近.粒子垂直射向地球.纬卮越高，粒子运动方向和磁场方

句夹角越小，受到时洛伦兹力越小，越容易射入地球大气，宇宙射线越强，故地磁场对垂直射向地球表面的

带电粒子的阻挡作用最弱，故B正确；

CD.产生极光的原因是来自大气外的电•子和质子撞击高层大％中的原子的作用，若氮原子发出紫色极光

的光子能量为其），则与该氮原子核外电子发生撞击的带电粒子的能量小于£）,若氯原子的核外电子吸收能

量为£）的光子后，则该氧原子就会放出能量小于等于瓦的光子，故8错误。

故选B。

题目J0（2024•广东・二模）钙钛犷是新型太阳能电池的重点研发方向之一，我国科研团队刷新人面积全钙钛

犷光伏组件光电转化效率世界纪录。面积为2.60,小的太阳能电池板总保持与太阳光线垂直，在电池板处

太阳光的强度为L39kW/7rl2,假设太阳辐射波长为550nm的单色光,而且所有辐射到电池板上的光子均

玻板吸收，已知h=6.63xW3lJ-s,c=3.0x/O'm/s,则电池板每秒钟吸收的光子数目约为（）

A.LOX]。??个B.1.0x1021个C.2.0x1（产个D.2.0x1（^个

【答案】力

【详解】太阳能电池板接收的功率为

P=1.39kW/m2x2.（）（）m'=3.614kW

一个光子的能量为

E）=hV=6.63x10-31x3x]0b八3.2x10-19J

3550x1（）7

则电池板每秒钟吸收的光子数3

衿善;3.611X10：个一Xi。??个

瓦3.62x10-19

故选力。

二、多选JH

题目|7T（2024•浙江杭州•二模）下列说法正确的是（）

A.避雷针的原理是静电屏蔽

R比结合能越小，原子核越稳定

C,硫化镉光敏电阻随着光照的增强，载流子增多，导电性变好

D.将两端开口的细玻璃管竖直插入水中,管中的液面高于水面

【答案】C。

【详解】4.避雷针的工作原理是尖端放电，故力错误；

3.原子核比结合能越大，核子的平均质量越小，原子核越稳定，故6错误；

C.硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好，且随着光照的增强，栽流子增多，

导电性能变好，故C正确；

D.两端开口的细玻璃管插入水中，已知水浸泗玻璃,则管内的液面高于管外水面，故。正确，

故选C。。

题目」1（23-24高三上•全国•阶段练习）如图是研究光电效应的实验装置，。点是滑动变阻器的中点，变阻

器阻值随滑片位置均匀变化。用某单色光照射时,能够发生光电效应。若电源电动势为20口内阻不计。

滑动变阻器长为10cm,当滑片P距离a端4cm时，微安表示数恰为0,则（）

A.当滑片/从此位置向左滑动时，微安表有电流

B.当滑片。从此位置.向右滑动时，微安表有电流

C.光电子最大初动能为2eV

D.光电子最大初动能为8eV

【答案】

【详解】当滑片P距离。端4cm时，微安表示数恰为0,可知此时两极板间的电压为遏止电压，且滑片P距

离O点1cm;则遏止电压大小为

^=-12nLx20V=2V

lOcrn

A.当划片P从此位置向左滑动时，所加反向电压增大，微安表无电流，故力错误；

3.当滑片P从此位置向右滑动时，所加反向也压减小，当滑片尸位于O点右端时，所加电压为正向电压,

微安表有电流，故6正确；

CD.根据动能定理可得■

=

—eUc0—£上

可得光电子最大初动能为

Ek-2cV

故。正确，。错误。

故选反7。

三、密也I

题目W(2024.湖北.二模)极紫外线广泛应用于芯片制造行业，如图甲所示，用波长1=ll()nm的极紫外线

照射光电管，恰好能发生光电效应。已知普朗克常量h=6.6x10-a,J-s,Inm=10-9m,leV=1.6x10-19

J,c=3x10sin/so

(1)求阴极K材料的逸出功M；

(2)图乙是氢原子的能级图,若大量处于"=4激发态的氢原子发出的光照射阴极K,灵敏电流计G显示

有示数，调整电源和滑动变阻器，测得电流计示数/与电压表示数U的关系图像如图丙，则图丙中口的大

小是多少？

【答案】⑴1.8x10一叼或11.25eV;(2)1.5V

【详解】(1)设波长为HOnm的极紫外线的波长为儿,逸出功

频率

代入数据解得

1.8x10一叼或顼=U.25eV

(2)处于九=4能级的氯原子向诋能级跃迁时产生多种不同能量的光子，产生的光电流是多种光子产生的

光也子综合表现，要使光电流全部遏止，必须要悔住能最大的光电子。能量最大的光子

hv„=E*—E产12.75eV

由光电效应方程可知光电子最大初动能

及蟀=l-5eV

遏止光压必须满足

反m=eUc

解得

UC=1.5V

题目叵（2024.吉林.一模）如图,真空中足够大的铝板M与金属板N平行放置,通过电流表与电压可调的电

源相连。一束波长。3=200nm的紫外光持续照射到M上，光电子向各个方向逸出。已知铝的逸出功吗

=6.73x10-19J，光速c=3.0x10*m/s,普朗克常量九=6.63x10-3,J-s。

（1）求光电子的最大初动能耳（计算结果保留两位有效数字）；

（2）调节电压使电流表的示数减小到0时，M、N间的电压为U,；当电压为六口时，求能到达N的光甩子

中，初速度与“之间夹角的最小值0。

【答案】⑴3.2xl（）T9j；⑵60。

【详解】（1）根据光电效应方程可得

-19,9

Ek=华-咻=663-I—"-3,X%-6.73x10J=3.2x10"7

A200xIO'

（2）因调节电压使电流表的示数减小到0时，间的电压为％,则

Ek=UQC

当电压为?”时恰能到达N的光子满足

4

2

-yt/ie=-^-m（vl|Sin^）=瓦（sin

42

解得

sin一当

则

。=60°

题目比〕（2024・浙江・二模）研究光电效应的装置如甲图所示，该装置可用于分析光子的信息。在①Q/平面

（纸面）内，垂直纸面的金属薄板M、N与沙轴平行放置，板N中间有一小孔Oi，坐标为（0,乙）。笫一象限存

在垂直向里的匀强磁场，2轴（L,0）处有小孔平行板电容器A,K的上极板与8轴紧靠且平行，其长度

为L,板间距为告，4板中央小孔Q1HO2对齐，K板连接电流表后接地。在入射光的照射下,质审为加，

电荷最为e的电子从M板逸出言经极板电压加速从Oi点持续不断进入磁场，速度大小在怜。与狗之间,

三知速度为W的电子经磁场偏转后恰能垂直c轴射入5点，板河的逸出功为卬，普朗克常量为限忽略

电子之间的相互作用，电子到达边界或极板立即吸收并导走。

（1）求逸出光电子的最大初动能反.和入射光的频率；

（2）求匀况磁场的磁感应强度大小和所有能到达,轴卜•的电子在磁场中运动的最屈时间：

（3）以八=0时,求到达K板最左瑞的电子刚从板M逸出时速度小的大小及与c轴的夹角夕：

⑷若在小孔Q；处增加一特殊装置.，可使进入的电子沿各方向均匀分布在与-④轴成0〜90°范围内，速率在

乎比与。。之间。监测发现每秒钟有n个电子通过小孔。"调节加载在k与小板之间的电压U心,试在乙

图中大致画出流过电流表的电流i随加变化的关系曲线。标出相关数据，写出必要的计算过程。

【答案】（1）磊a忌，包喂亚：（2）6=等"=4；（3）5=乎8，6=60。；（4）

1212/1LB3,U（I3

【详解】

⑴根据题意，逸出速度为0时，由动能定理有

逸出速度为储〃时有

qU=

解得

H.n=-^-mvo

NJL/JL/

力光也效应方程有

hu—W=

.LN

解得

5zn*+12W

p=