《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》原子物理综合测试答案与解析

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选择性必修三原子物理综合测试答案与解析
一．选择题（共 6小题）
1．某实验小组用图甲所示电路研究 、 两种单色光的光电效应现象，通过实验得到光电流 与电
压 的关系如图乙所示，由图可知 　　
A．光电子的最大初动能
B．两种光的频率
C．两种光照射金属 时逸出功不一样
D．若 光可以让处于基态的氢原子电离，则 光一定也可以
【分析】本题解题的关键是通过图象判定 、 两种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动
能大，初动能大的则频率高，故 光频率高于 光的。逸出功由金属本身决定，与光的极限频率有
关。
【解答】解： 、由题图可得 光照射光电管时反向截止电压大，其逸出的光电子最大初动能大，
故 正确；
、由光电效应方程 ，由题图可得 光照射光电管时反向截止电压大，其频率大，
即 ．故 错误；
、金属的逸出功由金属本身决定，与光的频率无关。故 错误；
、 光的频率大，光子能量大，若 光可以让处于基态的氢原子电离，则 光的频率小光子能量
小，则 光不一定也可以，故 错误。
故选： 。
1
2．氢原子能级如图，当氢原子从 跃迁到 的能级时，辐射光的波长为 。以下判断
正确的是 　　
A．氢原子从 跃迁到 的能级时，辐射光的波长大于
B．用波长为 的光照射，可使氢原子从 跃迁到 的能级
C．一群处于 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3种谱线
D．用波长为 的光照射，能使氢原子从 跃迁到 的能级
【分析】大量处于 激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出 3种不同频率的光子，跃迁释放
能量满足△ ．既不能多于能级差，也不能少于此值，同时根据 ，即可求解。
【解答】解： 、从 跃迁到 的能级时，即有：△ ，而△
，则有： ，即辐射光的波长为 ，
而当从 跃迁到 的能级时，辐射能量：△ △ ，则
能量更大，频率更高，则波长小于 ，故 错误；
、当从 跃迁到 的能级，吸收的能量：△ ，则吸收
光的波长是 ，小于 ，故 错误；
、根据数学组合： ，可知一群 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3种谐线，故
正确；
、同理，氢原子的电子从 跃迁到 的能级，必须吸收的能量为△
2
，则吸收光的波长是 ，与从 跃迁到 的能
级，放出能量相等，因此只能用波长 的光照射，才能使得电子从 跃迁到 的能级，
故 错误。
故选： 。
3．图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏
止电压随入射光频率 变化的函数关系图象。下列判断正确的是 　　
A．入射光的频率 不同，遏止电压 相同
B．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流
C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同
D．入射光的频率 不同，光照强度不同 图象的斜率相同
【分析】根据光电效应方程 和 得出遏止电压 与入射光频率 的关系式，
分析遏止电压 的关系以及光电子的最大初动能的关系。结合数学知识分析 图象的斜率关
系。饱和光电流与入射光的强度有关。
【解答】解： 、逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由 可知，入射光的
频率不同，电子的最大初动能不同，又 ，所以入射光的频率不同，遏止电压 不同，故
错误；
、必须把图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压
3
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