《高考物理一轮复习压轴题剖析（原子物理部分）》专题32 近代物理（解析版）
专题 32 近代物理
一、选择题（1-9 题只有一个选项正确，10-12 题有多个选项符合条件）
1．如图所示，有一束单色光入射到极限频率为 的金属板 K上，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 ，带电量为 ，极板间距为 ，普朗克常量为 ，电子电量的绝对值
为 ，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 ，以下判断正确的是（ ）
A．带正电， B．带正电，
C．带负电， D．带负电，
【答案】C
【解析】电子在电容器里面减速运动，所以受到向左的电场力的作用，所以场强方向向右，电容器右侧
极板的带负电．
一束单色光入射到极限频率为 的金属板 K上，射出电子的最大初动能为 Ek，
电子在电容器中减速运动，由动能定理得：
电容器两极板间的电势差为：
1
根据以上各式，解得：
故选项 C正确，选项 ABD 错误．
2．如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一定的黄光照射到光电管上时，测得电流表的
示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应
B．若改用蓝光照射光电管，图像与横轴交点在黄光照射时的右侧
C．若用频率更高的光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大
D．若照射的黄光越强，饱和光电流将越大
【答案】D
【解析】A．根据光电效应方程 知，红光的频率小于黄光的频率，红光照射不一定发生光
电效应，但不是一定不会发生光电效应，故 A错误；
B．根据光电效应方程 知，蓝光的频率大于黄光的频率，则光电子的最大初动能增大，所
以反向遏止电压增大，图像与横轴交点在黄光照射时的左侧，故 B错误；
C．光电管中金属的逸出功的大小是由材料本身决定的，与入射光的频率无关，故 C错误；
D．增加入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增加，饱和光电流将越大，故 D正确。
故选 D。
3．“通过观测的结果，间接构建微观世界图景”是现代物理学研究的重要手段，如通过光电效应实验确定
了光具有粒子性．弗兰克-赫兹实验是研究汞原子能量是否具有量子化特点的重要实验．实验原理如图 1
所示，灯丝 K发射出初速度不计的电子，K与栅极 G间的电场使电子加速，GA 间加有 0.5V 电压的反向
电场使电子减速，电流表的示数大小间接反映了单位时间内能到达 A极电子的多少．在原来真空的容器
中充入汞蒸汽后，发现 KG 间电压 U每升高 4.9V 时，电流表的示数 I就会显著下降，如图 2所示．科学
家猜测电流的变化与电子和汞原子的碰撞有关，玻尔进一步指出该现象应从汞原子能量量子化的角度去
2
解释．仅依据本实验结果构建的微观图景合理的是
A．汞原子的能量是连续变化的
B．存在同一个电子使多个汞原子发生跃迁的可能
C．相对于 G极，在 K极附近时电子更容易使汞原子跃迁
D．电流上升，是因为单位时间内使汞原子发生跃迁的电子个数减少
【答案】B
【解析】A.从图可知，电流、电压是起伏变化的，即汞原子吸收电子能量是跃迁的，不是连续的，故选
项A错误；
B. 间电压 每升高 4.9V 时，电流表的示数 就会显著下降，这说明4.9eV 的能量可能对应汞原子低
能级之间的一次跃迁，当电子的动能较大时，存在同一个电子使多个汞原子发生跃迁的可能，故选项 B
正确；
C.汞原子发生跃迁吸收的能量来自于与电子碰撞时电子的动能，电子的动能越大，越容易使汞原子获得
足够的能量发生跃迁； 间加的电压使电子加速，因此相对于 极，在 极附近时电子动能较小，不
容易使汞原子发生跃迁，故选项 C错误；
D.电流上升，是因为电子通过 电场加速，与汞原子碰撞后，剩余动能较多，以至于在 间运动时，
有足够的能量克服其间的反向电场力做功，到达 处的电子数较多，故选项 D错误．
4．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于 n＝4 的激发态，当向低能级跃迁时，会
辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为 4.54eV 的钨时，下列说法中正确的是:
3
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