选择题9 光电效应与原子物理1.(单选)(2022河南新乡三模)如图甲所示,用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i随电压U的变化图象如图乙所示,已知普朗克常量为h,带电荷量为e。下列说法中正确的是( )A.照射时间越长,光电子的能量越高B.光电子的最大初动能为hν0C.该金属的逸出功为hν0-eUcD.用频率为eUch的光照射该金属时不可能发生光电效应2.(单选)(2022山西孝义一模)从1907年起,美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,作出图乙所示的Uc-ν的图象,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较,以检验爱因斯坦方程的正确性。已知电子的电荷量e,则下列普朗克常量h的表达式正确的是( ) A.h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1B.h=Uc2-Uc1e(ν2-ν1)C.h=ν2-ν1e(Uc2-Uc1)D.h=e(ν2-ν1)Uc2-Uc13.(单选)(2022辽宁葫芦岛一模)如图所示,氢原子在不同能级间发生a、b、c三种跃迁时,释放光子的频率分别是νa、νb、νc,下列关系式正确的是( )3\nA.νb=νa+νcB.νa=νbνcνb+νcC.νb=νaνcνa+νcD.νc=νbνaνa+νb4.(单选)(2022河北“名校联盟”质量监测一)氢原子能级如图所示,已知可见光光子的能量在1.61~3.10eV范围内,则下列选项说法正确的是( )A.氢原子能量状态由n=2能级跃迁到n=1能级,放出光子为可见光B.大量氢原子处于n=4能级时,向低能级跃迁能发出6种频率的光子C.氢原子光谱是连续光谱D.氢原子处于n=2能级时,可吸收2.54eV的能量跃迁到高能级5.(单选)(2022山东日照二模)下列说法正确的是( )A.氡的半衰期是3.8天,所以10个氡原子核经过3.8天一定还剩5个B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C.核子凭借核力结合在一起构成原子核D.温度越高,放射性元素衰变越快6.(单选)(2022四川雅安三诊)铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变。其衰变方程为 92238U→90234Th+X,裂变方程为 92235U+01n→Y+3689kr+301n,其中 92235U、01n、Y、3689kr的质量分别为m1、m2、m3、m4,光在真空中的传播速度为c。下列叙述正确的是( )A.92238U发生的是β衰变B.Y原子核中含有56个中子C.若提高温度,92238U的半衰期将会变小D.裂变时释放的能量为(m1-2m2-m3-m4)c27.(单选)(2022福建南平一质检)下列说法中正确的是( )A.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应。可能是因为这束光的光照强度太弱B.氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道,电子的动能增大,但原子的能量减小C.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子D.铀核裂变产物多样,其中一种核反应方程为 92235U+ 01n→56141Ba+3692Kr+201n8.(单选)(2022河南商丘期末)下列说法中正确的是( )A.由能量守恒观点可知:在光电效应现象中,对于同一种金属而言,同颜色入射光的强度越大,飞出的光电子的最大初动能就越大B.氡的半衰期为3.8天,若取4个氡原子核,经7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.大量的氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的光D.92238U衰变成 82206Pb要经过6次β衰变和8次α衰变3\n选择题9 光电效应与原子物理1.C 解析根据光电效应的规律可知,入射光的频率越大,则逸出光电子的能量越大,与照射时间无关,选项A错误;根据光电效应的规律,光电子的最大初动能为Ekm=hν0-W逸出功,选项B错误;由图象可知Ekm=eUc,则该金属的逸出功为hν0-eUc,选项C正确;频率为eUch的光的能量为hν=eUc,当大于金属的逸出功(hν0-eUc)时,同样可发生光电效应,选项D错误。故选C。2.A 解析根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0及动能定理eUc=Ek,得Uc=heν-W0e,所以图象的斜率k=Uc2-Uc1ν2-ν1=he,得:h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1,故A项正确。3.A 解析因为Em-En=hν,知Eb=Ea+Ec,即hνb=hνa+hνc,解得νb=νa+νc,故选A。4.B 解析从n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光子能量为-3.40eV+13.60eV=10.2eV,不在可见光范围之内,A错误;大量氢原子处于n=4能级时,向低能级跃迁能发出C42=6种频率的光子,B正确;玻尔理论认为原子的能量是量子化的,不是连续光谱,C错误;吸收的光子能量等于两能级间的能级差,才能发生跃迁,n=2能级时吸收2.54eV的能量变为-0.86eV,不能向高能级跃迁,D错误。5.C 解析半衰期对大量的原子核适用,对少量的原子核不适用,故A错误;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,选项B错误;核子凭借核力结合在一起构成原子核,选项C正确;半衰期与外界条件无关,选项D错误。故选C。6.D 解析根据质量数守恒,电荷数守恒,X为氦原子核,92238U发生的是α衰变,故A错误;根据质量数守恒,电荷数守恒可知,Y的质量数:A=235+1-89-3=144,电荷数:z=92-36=56,由原子核的组成特点可知,Y原子核中含有56个质子,中子数为:144-56=88个,故B错误;半衰期与温度、压强等外界因素无关,故C错误;由于核裂变的过程中释放能量,根据爱因斯坦质能方程得:ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2,故D正确。故选D。7.B 解析能不能发生光电效应,和入射光的频率有关,和入射光的强度无关,A错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时,释放光子,原子的能量减小;电子受到的库仑力提供向心力,则kQqr2=mv2r⇒Ek=12mv2=kQq2r,r越小,动能越大,B正确;β衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子,电子释放出来,不是来自核外电子,故C错误;92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n,D错误。8.D 解析根据光电效应方程可知,光电子的初动能与光的强度无关,同颜色入射光,飞出的光电子的最大初动能都是相等的,故A错误;半衰期针对的是大量的原子核,对具体的少量原子核没有这种关系,故B错误;大量的氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时可以辐射n=4×32=6种不同频率的光,故C错误;根据质量数和电荷数守恒知,α衰变一次质量数减少4个,次数n=238-2064=8,β衰变的次数为n=8×2+82-92=6,所以 92238U衰变成 82206Pb要经过6次β衰变和8次α衰变,故D正确。故选D。3
