2025人教版高中物理选择性必修第三册强化练习题（有解析）--专题强化练9　氢原子跃迁与光电效应

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理选择性必修第三册 专题强化练9　氢原子跃迁与光电效应 1.(2024江苏,5)在原子跃迁中,辐射如图所示的4种光子,其中只有一种光子可使某金属发生光电效应,是哪一种 (　　) A.λ1　　　　B.λ2　　　　C.λ3　　　　D.λ4 2.(经典题)(2023山东济南二模)图甲是研究光电效应的电路图,K极为逸出功为2.30 eV的金属,图乙为氢原子能级图(巴耳末系的四种可见光是分别从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级产生的)。下列说法正确的是 (　　) 　　 A.当P移至与O点重合时,电流表示数一定变为0 B.上述的四种可见光只有一种不能让图甲中的K极金属发生光电效应 C.氢原子从基态跃迁到激发态,电子的动能增大,总能量增大 D.处在n=3能级的氢原子,在与动能为1.10 eV的自由电子碰撞的过程中不能吸收能量向高能级跃迁 3.(多选题)(2024浙江台州二模)氢原子的能级图如图1所示,从高能级向低能级跃迁时,能产生四种频率的可见光。氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级产生可见光Ⅰ,从n=3能级跃迁到n=2能级产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置,都能发生光电效应。下列说法正确的是 (　　) 　　 A.光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的粒子性 B.两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的动能之差必为1.13 eV C.欲使微安表示数变为0,滑片P应向b端移动 D.滑片P从O向b端移动过程中,到达阳极A的光电子的最大动能一直增大 4.(2024山东潍坊二模)图甲为氢原子的能级图,大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁过程中能发出不同频率的光,用这些光照射图乙中的光电管,有a、b两种不同频率的光可让光电管发生光电效应。图丙为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。下列说法正确的是(　　) 甲 　 A.光照强度减小,光电子的最大初动能也减小 B.图乙中滑片P从O向N端移动过程中,电流表示数逐渐减小 C.a光光子的能量为10.2 eV D.光电管中K极金属的逸出功为2.25 eV 答案与分层梯度式解析 1.C 2.B 3.AD 4.D 1.C　4种光子中只有一种光子可使某金属发生光电效应,可知该光子对应的能量最大,根据能级图可知,波长为λ3的光子能量最大。故选C。 2.B　当P移至与O点重合时,A、K极间的电压为0,有微弱的光电流,电流表示数不为0,选项A错误。氢原子从能级n=3跃迁至n=2产生的光子的能量为1.89 eV,小于K极金属的逸出功,不能让图甲中的K极金属发生光电效应;从能级n=4跃迁至n=2产生的光子的能量为2.55 eV,大于K极金属的逸出功,能让图甲中的K极金属发生光电效应;从能级n=5、6跃迁至n=2产生的光子的能量大于2.55 eV,大于K极金属的逸出功,能让图甲中的K极金属发生光电效应,故题述的四种可见光只有一种不能让图甲中的K极金属发生光电效应,选项B正确。氢原子从基态跃迁到激发态,电子的动能减小,总能量增大,选项C错误。处在n=3能级的氢原子可以吸收动能为1.10 eV的自由电子的一部分能量0.66 eV跃迁至n=4能级,或吸收更多能量向高能级跃迁,选项D错误。 易混易错 使原子发生能级跃迁的两种粒子的比较 　　光子:原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的能量必须等于两能级的能量差,否则不能被吸收;不存在激发到n=2能级时能量有余,而激发到n=3能级时能量不足,仍可激发到n=2能级的情况。 　　实物粒子:原子还可以吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要实物粒子的能量大于或等于两能级的能量差,均可使原子发生能级跃迁。 3.AD　氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级产生可见光Ⅰ,从n=3能级跃迁到n=2能级产生可见光Ⅱ,则可见光Ⅰ光子的能量大于可见光Ⅱ光子的能量,则光Ⅰ的频率大于光Ⅱ的频率,光Ⅰ的波长小于光Ⅱ的波长,则光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的粒子性,A正确;从n=6能级跃迁到n=2能级产生可 ... ...