2025届高考物理二轮复习选择题专项练9光电效应与原子物理含解析

PAGE4-选择题专项练9光电效应与原子物理1．在演示光电效应的试验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用紫外线灯照耀锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图所示。下列说法正确的是()A．验电器的指针带正电B．若仅增大紫外线的频率，则锌板的逸出功增大C．若仅增大紫外线灯照耀的强度，则单位时间内产生的光电子数目减小D．若仅减小紫外线灯照耀的强度，则可能不发生光电效应解析：锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照耀下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中放射电子，所以锌板带正电，验电器的指针亦带正电，故A正确；金属的逸出功与金属本身的材料有关，与外界光的频率无关，故B错误；增大紫外线灯照耀的强度，即单位时间内照在单位面积上的光子数增大，所以单位时间内产生的光电子数增大，故C错误；能否发生光电效应与光照强度无关，取决于照耀光的频率和金属极限频率的关系，故D错误。答案：A2．英国物理学家卢瑟福在1890年发觉，放射性物质放出的射线不是单一的，而是可以分出带正电荷的α射线和带负电荷的β射线，后来又分出γ射线。对于这三种射线，下列说法正确的是()A．β射线来源于核外电子B．γ射线的电离实力最强C．α射线的穿透实力最强D．γ射线是波长很短、能量很高的电磁波解析：β射线来源于原子核内部的反应，是中子转化为质子时产生的，故A错误；γ射线是波长很短、能量很高的电磁波，电离实力最弱，穿透实力最强，故B错误，D正确；α射线的电离实力最强，穿透实力最弱，故C错误。答案：D3．自然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒尔发觉的，该探讨使人们相识到原子核具有困难的结构。关于自然放射性，下列说法正确的是()A．全部元素都具有自然放射性B．放射性元素的半衰期与外界温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性D．α、β和γ三种射线中，β射线的穿透实力最强解析：有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是全部元素都可以发生衰变，故A错误；放射性元素的半衰期由原子核确定，与外界的温度无关，故B正确；放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误；α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离实力最弱，故D错误。答案：B4．下列核反应式中，X代表α粒子的是()A.eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋XB.eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋XC.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→X＋eq\o\al(1,0)nD.eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X解析：核反应式eq\o\al(9,4)Be＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)C＋X，依据质量数守恒、电荷数守恒的规律，可知X应是eq\o\al(1,0)n，故A不符合题意；核反应式eq\a\vs4\al(eq\o\al(234,90)Th→eq\o\al(234,91)Pa＋X)，依据质量数守恒、电荷数守恒的规律，可知X应是eq\o\al(0,－1)e，故B不符合题意；核反应式eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→X＋eq\o\al(1,0)n，依据质量数守恒、电荷数守恒的规律，可知X应是eq\o\al(4,2)He，故C符合题意；核反应式eq\o\al(30,15)P→eq\o\al(30,14)Si＋X，依据质量数守恒、电荷数守恒的规律，可知X应是eq\o\al(0,1)e，故D不符合题意。答案：C5．在光电效应试验中，某试验小组用同种频率的单色光，先后照耀锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是()A．饱和光电流B．遏止电压C．光电子的最大初动能D．逸出功解析：饱和光电流和光的强度有关，这个试验可以通过限制光的强度来实现饱和光电流相同，A正确；不同的金属其逸出功是不同的，用同种频率的单色光照耀，光子能量hν相同，依据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能Ek不同，C、D错误；依据遏止电压和最大初动能关系U＝eq\f(Ek,e)可知，光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B错误。答案：A

6．某金属发生光电效应，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν之间的关系如图所示。已知h为普朗克常量，e为电子电荷量的肯定值，结合图像所给信息，下列说法正确的是()A．频率大于ν0的入射光不行能使该金属发生光电效应现象B．该金属的逸出功等于hν0C．若用频率是3ν0的光照耀该金属，则遏止电压为eq\f(hν0,e)D．遏止电压随入射光的频率增大而减小解析：由题知，金属的极限频率为ν0，而发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故频率大于ν0的入射光可以使该金属发生光电效应现象，故A错误；金属的极限频率为ν0，则该金属的逸出功W0＝hν0，故B正确；依据光电效应方程知Ekm＝hν－hν0，若用频率是3ν0的光照耀该金属，则光电子的最大初动能是Ekm＝2hν0，则遏止电压为Uc＝eq\f(Ekm,e)＝eq\f(2hν0,e)，故C错误；依据光电效应方程知Ekm＝hν－hν0，遏止电压为Uc＝eq\f(Ekm,e)＝eq\f(hν－hν0,e)，可知遏止电压随入射光的频率增大而增大，故D错误。答案：B7．氢原子能级图如图所示，用大量处于n＝2能级的氢原子跃迁到基态时放射出的光照耀光电管阴极K，测得光电管中的遏止电压为7.6V，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元电荷e＝1.6×10－19C。下列推断正确的是()A．电子从阴极K表面逸出的最大初动能为26eVB．阴极K材料的逸出功为7.6eVC．阴极K材料的极限频率为6.27×1014HzD．氢原子从n＝4能级跃迁到n＝2能级，放射出的光照耀该光电管阴极K时能发生光电效应解析：因遏止电压为U0＝7.6V，依据动能定理可知，光电子的最大初动能Ekm＝eU0，光电子的最大初动能为7.6eV，故A错误；依据光电效应方程可知，W0＝hν－Ekm，而hν＝E2－E1，因此W0＝(13.6－3.4－7.6)eV＝2.6eV，故B错误；因逸出功W0等于hν0，则材料的极限频率ν0＝eq\f(W0,h)＝eq\f(2.6×1.6×10－19,6.63×10－34)Hz＝6.27×1014Hz，故C正确；从n＝4跃迁到n＝2能级，释放能量为ΔE＝(3.4－0.85)eV＝2.55eV＜2.6eV，因此放射出的光照耀该光电管阴极K时，不能发生光电效应，故D错误。答案：C8．用图甲所示的电路探讨光电效应中电子放射的状况与照耀光的强弱、光的颜色(频率)等物理量间的关系，电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的改变如图乙所示，则()A．电压U增大，光电流I肯定增大B．通过电流计G的电流方向由c到dC．用同频率的光照耀K极，光电子的最大初动能与光的强弱有关D．光电管两端电压U为零时肯定不发生光电效应解析：由图可知，该电压是正向电压，电压U增大，电子受到的电场力也增加，达到阳极的光电子数目增加，光电流增加，但当光电流达到饱和值时，它的大小与电压的增加无关，故A错误；由图甲可以