高二物理上学期近代物理初步--新人教版

第五部分近代物理专题12 近代物理初步【讲义】考点一光电效应1．两条主线(1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大；(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。

2．三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程：E k＝hν－W0。

(2)最大初动能与遏止电压的关系：E k＝eU c。

(3)逸出功与极限频率的关系：W0＝hν0。

3．光电效应的三类图象最大初动能(E)与入射光频率具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极板时速度刚好为零。

已知电容器的电容为C，带电荷量为Q，极板间距为d，普朗克常量为h，电子电荷量的绝对值为e，不计电子的重力。

关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率ν，以下判断正确的是()A．带正电，ν0＋QeCh B．带正电，ν0＋QeChdC．带负电，ν0＋QeCh D．带负电，ν0＋QeChd【答案】C【解析】由电子在电容器两带电平行板之间做减速运动可知，电容器右侧极板带负电。

由爱因斯坦光电效应方程有E k ＝hν－W ，W ＝hν0，由电容器电容定义式知C ＝QU ，由动能定理有－eU ＝0－E k ，联立解得ν＝ν0＋QeCh，选项C 正确。

【典例分析2】．(多选)(2020·江西南昌入学摸底测试)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流的大小与入射光的强度、频率等物理量的关系。

图中A 、K 两极板间的电压大小可调，电源的正、负极也可以对调。

分别用a 、b 、c 三束单色光照射K ，调节A 、K 间的电压U ，得到光电流I 与电压U 的关系如图乙所示。

由图可知( )甲 乙A ．单色光a 和c 的频率相同，但a 更强些B ．单色光a 和c 的频率相同，但c 更强些C ．单色光b 的频率大于a 的频率D ．单色光b 的频率小于a 的频率 【答案】AC【解析】根据遏止电压与光电子最大初动能的关系有eU c ＝12mv 2，由爱因斯坦光电效应方程有12mv 2＝hν－W 0，又a 、c 图线与横轴交于同一点，可知单色光a 和c 的频率相同，由于a 的饱和光电流大于c 的，说明单色光a 照射K 产生的光电子数目大于单色光c 照射K 产生的光电子数目，所以单色光a 更强些，选项A 正确，B 错误；根据遏止电压与光电子最大初动能的关系有eU c ＝12mv 2，又U 2>U 1，可知单色光b 照射K 产生光电子的最大初动能大于单色光a 照射K 产生光电子的最大初动能，由爱因斯坦光电效应方程有12mv 2＝hν－W 0，可知单色光b 的频率大于单色光a 的频率，选项C 正确，D 错误。

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第十四章近代物理初步综合过关规范限时检测满分：100分考试时间:60分钟一、选择题（本题共10小题，每小题6分,共计60分。

1~5题为单选,6~1０题为多选,全部选对的得6分，选对但不全的得3分,错选或不选的得0分）1．（2018·河南六校联考）以下说法正确的是错误!（ C ）A．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子能量减小B．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的个数增多，光电子的最大初动能增大C.氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱D．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构,阴极射线是原子核内的质子转变为中子时产生的高速电子流[解析] 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,需要吸收能量，原子能量增大，故A错误;紫外线照射金属锌板表面时发生光电效应,由于没有改变照射光的频率,故光电子的最大初动能不变,B错误;氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱，Ｃ正确;β射线是原子核内中子转变为质子时产生的，D 错误。

2.(２018·天津检测)氢原子能级的示意图如图所示,大量氢原子从n=4能级向n=２能级跃迁时辐射出可见光a,从n=3能级向ｎ=２能级跃迁时辐射出可见光b,则导学号 21９9３545 ( Ｃ）A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线B.氢原子从n＝4能级向n=3能级跃迁时会辐射出紫外线C.从n=3能级跃迁到n＝2能级时，电子的电势能减小,氢原子的能量也减小D.氢原子在n=２能级时可吸收任意频率的光而发生电离［解析］γ射线的产生机理是原子核受激发才产生的，故Ａ错误;根据跃迁规律可知氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级的能量差，从n=4能级向n=3能级跃迁时辐射出的光子能量小于a光子的能量，不可能为紫外线,故Ｂ错误;根据库仑引力提供向心力,结合牛顿第二定律，可知＼f(ke2,r2）=m错误!，从n=３能级跃迁到n=２能级时,电子的动能增大,电子的电势能减小,由于放出光子,氢原子的能量减小,故Ｃ正确;欲使在n＝2能级的氢原子发生电离,吸收的光子能量一定不能小于3．４eＶ,故D错误。