《?？碱}》人教版高中物理選修3-第4章選擇題專項知識點總結(含答案解析)

一、選擇題1．如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應。欲使光電子從陰極逸出時的初動能增大，應該（）A．改用紅光照射B．改用廠的高溫爐子上開一個小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特征，就可以確定爐內的溫紫光照射C．增大光電管上的加速電壓D．增大綠光的強度B解析：BAB．由愛因斯坦光電效應方程可知同種物質的逸出功相同，當入射光的頻率增大時，最大初動能增大，而紫光的頻率大于紅光的頻率，故應該改用廠的高溫爐子上開一個小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特征，確定爐內的溫紫光照射，故A錯誤，B正確；CD．由愛因斯坦光電效應方程可知與增大光電管上的電壓或增大綠光的強度無關，故CD錯誤。故選B。2．如圖所示，在研究光電效應實驗的電路中，設光電管陰極K的逸出功為W0，電源的電動勢E=4.0V，內阻可忽略，滑動變阻器的金屬絲電阻均勻，總有效長度為L?；瑒佑|頭P置于金屬電阻絲的正中央c點，閉合開關，用光子能量為3.5eV的一束單色光照射光電管陰極K，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計示數(shù)不為零；將滑動觸頭P從c點向左移動，電流計示數(shù)剛好減小到零。若將滑動觸頭P從c點向右移動，光電子到達陽極A的最大動能為Emax，則（）A．W0=2.5eV，Emax=1.0eVB．W0=2.5eV，Emax=2.0eVC．W0=1.0eV，Emax=1.0eVD．W0=1.0eV，Emax=2.0eVB解析：B入射光的光子能量陰極K的逸出功為W0，則逸出光電子的最大初動能P從c點向左移動，光電管上加有反向電壓U=E=1.0V電流計示數(shù)剛好減小到零，故，觸頭P從c點向右移動，光電管上加有正向電壓則光電子到達陽極A的最大動能故B正確，ACD錯誤。故選B。3．原子從一個能級躍遷到一個較低能級時，可能不發(fā)射光子，而把相應的能量轉交給另一能級上的電子，并使之脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應。以這種方式脫離了原子的電子叫俄歇電子。若某原子的基態(tài)能級為E1，其處于第一激發(fā)態(tài)的電子躍遷時將釋放能量轉交給處于第三激發(fā)態(tài)上的電子，使之成為俄歇電子。若假設這種原子的能級公式類似于氫原子能級公式，則上述俄歇電子的動能是（）A． B． C． D．D解析：D由題意可知n=1能級能量為E1=-13.6evn=2能級能量為從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的能量為n=4能級能量為電離需要能量為所以從n=4能級電離后的動能為：選項ABC錯誤，D正確。故選D。4．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應實驗，當用頻率為的光照射時，遏止電壓的大小為U1，當用頻率為的光照射時，遏止電壓的大小為U2。已知電子電量的大小為e，則下列表示普朗克常量和該種金屬的逸出功正確的是（）A． B．C． D．D解析：D根據(jù)光電效應方程為根據(jù)動能定理得聯(lián)立兩式解得圖線的斜率解得根據(jù)光電效應方程解得故D正確，ABC錯誤。故選D。5．在研究光電效應實驗時，如果綠光剛好可以發(fā)生光電效應，那么換成黃光時（）A．一定能發(fā)生光電效應 B．只要時間足夠長就會發(fā)生光電效應C．能否發(fā)生光電效應取決于照射黃光的強度 D．不能發(fā)生光電效應D解析：DAD．因為綠光剛好可以發(fā)生光電效應，說明該金屬的極限頻率約等于綠光的頻率。黃光的頻率比綠光低，即小于金屬的極限頻率，因此無法產(chǎn)生光電效應，故A錯誤，D正確；BC．光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，能否發(fā)生光電效應，與入射光的強度無關，與光照時間也無關，故BC錯誤。故選D。6．用不同頻率的紫外線分別照射鋅和鎢的表面而產(chǎn)生光電效應，可得到光電子最大初動能EK隨入射光頻率變化的EK—圖，已知鋅的逸出功是3.24eV，鎢的逸出功是3.28eV，若將兩者的圖線畫在同一個EK—坐標中，用實線表示鋅，虛線表示鎢，則正確反映這一過程的是如圖所示的（）A． B． C． D．A解析：A根據(jù)光電效應方程有其中為金屬的逸出功，則有由此可知在圖像中，斜率表示普朗克常數(shù)，橫軸截距大小表示該金屬極限頻率的大小，由題意可知，鋅的逸出功大于鎢的逸出功，因此由可知，鋅的極限頻率小于鎢的極限頻率，故A正確，BCD錯誤。故選A。7．玻爾首先提出能級躍遷。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量處于能級的氫原子向低能級躍遷。下列說法正確的是（）A．這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光B．氫原子由能級躍遷到能級產(chǎn)生的光波長最長C．處于基態(tài)的氫原子吸收12eV的能量可以躍遷到能級D．處于基態(tài)的氫原子吸收14eV的能量可以發(fā)生電離D解析：DA．從能級的氫原子向低能級躍遷時。共可輻射出3種不同頻率的光，A錯誤；B．從由能級躍遷到能級產(chǎn)生的光能量最大，波長最短，B錯誤；C．吸收的能量恰好等于兩個能級間的能量差時，才能吸收該能量，完成躍遷，因此處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的能量，可以躍遷到能級，12eV能量不等于任可兩個能級間的能量差，因此不能吸收該能量，C錯誤；D．外于基態(tài)的氫原子，只要吸收的能量超過13.6eV，電子就會躍遷到無窮遠處，這就是電離，因此處于基態(tài)的氫原子吸收14eV的能量可以發(fā)生電離，D正確。故選D。8．氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則（）A．氫原子在n=2的能級時可吸收能量為3.6eV的光子而發(fā)生電離B．氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于0.66eVC．b光比a光的波長短D．氫原子從n=4的能級躍遷時可輻射出5種頻率的光子A解析：AA．從電離所需的最小能量等于光子能量3.6eV高于于此值，故能引起電離，故A正確；B．氫原子從的能級向的能級躍遷時輻射出光子的能量為故B錯誤；C．根據(jù)躍遷規(guī)律可知從向躍遷時輻射光子的能量大于從向躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量可得a光子的頻率大于b，由可得，頻率越大，波長越小，故a光比b光的波長短，故C錯誤；D．氫原子的能級躍遷時，能發(fā)生6種頻率的光子，故D錯誤。故選A。9．以下說法正確的是（）A．牛頓定律是用大量實驗數(shù)據(jù)分析及總結前人經(jīng)驗得出的可以直接實驗驗證B．“嫦娥一號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性不同（燃料消耗忽略不計）C．在西漢末年《春秋緯考異郵》中記載有玳瑁吸衣若之說，是屬于電磁感應現(xiàn)象D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長λ2的光子，已知λ1＞λ2。那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長的光子D解析：DA．牛頓第一定律是建立在理想斜面的基礎上，通過邏輯化推理得出的，不可以直接用實驗驗證，選項A錯誤；B．質量是慣性大小的量度，則“嫦娥一號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性相同（燃料消耗忽略不計），選項B錯誤；C．在西漢末年《春秋緯考異郵》中記載有玳瑁吸衣若之說，是屬于靜電現(xiàn)象，不屬于電磁感應現(xiàn)象，選項C錯誤；D．已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射光子的能量小于從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收光子的能量，所以a能級的能量小于c能級的能量，有hγ2-hγ1=hγ3即解得故D正確。故選D。10．用紅光照射光電管陰極發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能為Ek，飽和光電流為I，若改用強度相同的綠光照射同一光電管，產(chǎn)生光電子的最大初動能和飽和光電流分別為和，則下列正確的是（）A．， B．，C．， D．，C解析：C【分析】根據(jù)光電效應方程可知道光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，改用綠光后，頻率增大，則最大初動能增大，與光照強度無關，即有；飽和光電流的大小與光照強度有關，隨著光照強度的增大而增大，紅光與綠光光照強度相同，紅光光子能量低，則紅光單位時間內照射出的光電子數(shù)目多，飽和電流大，即有，故ABD錯誤，C正確。故選C。11．如題圖所示，圖甲是研究光電效應的電路圖，圖乙是用a、b、c光照射光電管得到的I-U圖線，Uc1、Uc2表示遏止電壓，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的波長大于b光的波長B．a(chǎn)、c光的強度相等C．光電子的能量只與入射光的強弱有關，而與入射光的頻率無關D．在光照條件不變的情況下，隨著所加電壓的增大，光電流一直會增加A解析：AABC．根據(jù)可知，入射光的頻率越高，對應的截止電壓越大。從圖象中看出，a光、c光的截止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，則它們的最大初動能也相等，而b光對應的截止電壓最大，所以b光的頻率最高，b光的波長最短，b光對應的光電子最大初動能也最大，根據(jù)圖示可知，a光光強大于c光，選項A正確，BC錯誤；D．當電壓增加到達到飽和電流后，再增加電壓電流也不會增加，選項D錯誤。故選A。12．美國物理學家康普頓在研究石墨對X射線的散射時，用X光對靜止的電子進行照射，照射后電子獲得速度的同時，X光光子的運動方向也會發(fā)生相應的改變．下列說法正確的是A．當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把部分動量轉移給電子，因此光子散射后頻率變大B．康普頓效應揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外還具有動量C．X光散射后與散射前相比，速度變小D．散射后的光子雖然改變原來的運動方向，但頻率保持不變B解析：B在康普頓效應中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把部分動量轉移給電子，則光子動量減小，但速度仍為光速c，根據(jù)：知光子頻率減小，康普頓效應說明光不但具有能量而且具有動量，證明了光的粒子性，故ACD錯誤，B正確；故選B。13．利用如圖甲所示的實驗裝置觀測光電效應，已知實驗中測得某種金屬的遏止電壓與入射頻率之間的關系如圖乙所示，電子的電荷量為e，則（）A．普朗克常量為B．該金屬的逸出功隨入射光頻率的增大而增大C．若用頻率是的光照射該金屬，則最大初動能為D．若要測該金屬的遏止電壓，則電源右端為負極C解析：CA．由愛因斯坦光電效應方程有在光電管中減速，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得知題圖乙圖線的斜率則普朗克常量該金屬的逸出功為故A錯誤；B．金屬的逸出功與入射光的頻率無關，故B錯誤；C．若用頻率是的光照射該金屬，則最大初動能為故C正確；D．要測該金屬的遏止電壓，應加反向電壓，電源右端為正極，故D錯誤。故選C。14．對圖中的甲、乙、丙、丁圖，下列說法中正確的是（）A．圖甲中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發(fā)現(xiàn)了質子和中子B．圖乙是一束單色光進入平行玻璃磚后傳播的示意圖，當入射角i逐漸增大到某一值后不會再有光線從bb′面射出C．圖丙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的D．圖丁中的M、N是偏振片，P是光屏，當M固定不動緩慢轉動N時，光屏P上的光亮度將發(fā)生變化，此現(xiàn)象表明光是橫波D解析：DA．圖甲中，盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結果，發(fā)現(xiàn)了質子，并預言了中子的存在，后由學生查德維克發(fā)現(xiàn)中子，A錯誤；B．當入射角i逐漸增大，折射角逐漸增大，由于折射角小于入射角，不論入射角如何增大，玻璃磚中的光線不會消失，結合射向玻璃磚的光線和射出玻璃磚的光線為平行光線可知肯定有光線從bb′面射出，B錯誤；C．根據(jù)干涉產(chǎn)生的條件，同一級亮條紋上的光程差相等，可知彎曲的干涉條紋說明被檢測平面在此處是凹陷的，C錯誤；D．只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，所以光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，D正確。故選D。15．以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子極短時間內能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實。光電效應實驗裝置示意如下圖。用頻率為的普通光源照射陰極k，沒有發(fā)生光電效應，換同樣頻率為的強激光照射陰極k，則發(fā)生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極k接電源正極，陽極A接電源負極，在k、A之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減?。划敼怆娏髑『脺p小到零時，所加反向電壓U可能是（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（）A．U= B．U= C．U=2hv-W D．U=A解析：A根據(jù)題意知，一個電子吸收一個光子不能發(fā)生光電效應，換用同樣頻率為的強激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應，即吸收的光子能量為，n=2，3，4…則有eU=nhv-W解得；n=2，3，4…故A正確，BCD錯誤。故選A。16．圖為氫原子能級圖?，F(xiàn)有一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，用這些氫原子輻射出的光照射逸出功為2.13eV的某金屬，已知電子的電荷量為1.6×10-19C，則（）A．這群氫原子能夠發(fā)出8種不同頻率的光B．如果發(fā)出的光子中有兩種能使某金屬產(chǎn)生光電效應，其中一種一定是由n=3能級躍遷到n=1能級發(fā)出的C．從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出的光的波長最短D．該金屬逸出的所有光電子中，初動能的最大值為1.7×1018JB解析：BA．由題意得一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子可能輻射出種不同頻率的光，故A錯誤；B．氫原子由n=3能級躍遷到n=1產(chǎn)生的光的能量為故B正確；C．從n=4能級躍遷到n=3，輻射的光子頻率最小，波長最長，故C錯誤；D．氫原子由n=4能級向n=1能級躍遷時輻射的光子能量最大，頻率最大，最大能量為根據(jù)光電效應方程入射光的能量越高，則電子的動能越大，初動能的最大值為故D錯誤。故選B。17．在光電效應實驗中，某同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示．則可判斷出（）A．丙光的頻率大于乙光的頻率B．甲光的頻率大于乙光的頻率C．乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能A解析：AA．在光電效應中，遏止電壓與入射光的頻率有關，入射光的頻率越大，遏止電壓越大，丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，丙光的頻率大于乙光的頻率，A正確；B．甲光和乙光的遏止電壓相同，則它們的頻率相同，B錯誤；C．不同金屬的截止頻率不同，同一金屬的截止頻率相同，與入射光無關，所以乙光和丙光照射的陰極材料截止頻率相同，C錯誤；D．根據(jù)甲光對應的光電子最大初動能小于丙光的光電子最大初動能，D錯誤。故選A。18．物理學史的學習是物理學習中很重要的一部分，下列關于物理學史敘述中不正確的是()A．湯姆孫通過研究陰極射線實驗，發(fā)現(xiàn)了電子B．盧瑟福通過對α粒子散射實驗現(xiàn)象的分析，提出了原子的核式結構模型C．愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了光電效應，并提出了光量子理論成功解釋了光電效應D．巴耳末根據(jù)氫原子光譜分析，總結出了氫原子光譜可見光區(qū)波長公式C解析：CA．1897年湯姆孫根據(jù)放電管中的陰極射線在電磁場和磁場作用下的軌跡確定陰極射線中的粒子帶負電，并測出其荷質比，這在一定意義上是歷史上第一次發(fā)現(xiàn)電子，故A正確；B．盧瑟福的粒子散射實驗結果：絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，但有少數(shù)粒子發(fā)生了較大的偏轉，并有極少數(shù)粒子的偏轉超過90°，有的甚至幾乎達到180°而被反彈回來，這就是α粒子的散射現(xiàn)象。通過分析并提出了原子的核式結構模型，故B正確；C．光電現(xiàn)象由德國物理學家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)，故C錯誤，符合題意；D．巴耳末，瑞士數(shù)學家、物理學家。主要貢獻是建立了氫原子光譜波長的經(jīng)驗公式——巴耳末公式，故D正確。故選C。19．如圖所示為氫原子的四個能級，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激發(fā)態(tài)E3，則下列說法正確的是（）A．原子A可能輻射出3種頻率的光子B．原子B最多能輻射出2種頻率的光子C．原子A能夠吸收原子B發(fā)出的光子并躍遷到能級E4D．原子B能夠吸收原子A發(fā)出的光子并躍遷到能級E4B解析：BA．原子A在能級向能級躍遷時，從，輻射出1種頻率的光子，A錯誤；B．原子B在能級向低能級躍遷時，從和躍遷，即原子B從能級最多輻射出2種頻率的光子，B正確；CD．原子吸收能量從低能級向高能級躍遷時，吸收的能量必需為兩能級能量的差值。原子B發(fā)出的光子的能量不等于原子A躍遷到能級E4需要的能量；同理，原子A發(fā)出的光子的能量不等于原子B躍遷到能級E4需要的能量，CD錯誤。故選B。20．氫原子的能級如圖，大量氫原子處于n=4能級上。當氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時，輻射光的波長為1884nm，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內，下列判斷正確的是（）A．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級，輻射的光子是可見光光子B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子要吸收能量C．用氫原子從n=2能級躍遷到n=l能級輻射的光照射W逸=6.34eV的鉑，不能發(fā)生光電效應D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射光的波長小于1884nmD解析：DA．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級，射的光子的能量為E2-E1=-3.40eV-（-13.6eV）=10.2eV，此能量比可見光光子的能量大于，不是可見光光子，故A錯誤；B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，故B錯誤；C．用氫原子從n=2能級躍遷到n=l能級輻射的光子能量為10.2eV，則照射W逸=6.34eV的鉑，能發(fā)生光電效應，故C錯誤；D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射光的能量大于氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時輻射光的能量，則輻射光的波長小于1884nm，故D正確。故選D。21．如圖，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.9eV B．0.6eV C．2.5eV D．3.1eVA解析：A根據(jù)愛因斯坦光電效應方程電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零所以聯(lián)立解得故BCD錯誤，A正確。故選A。22．氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下列正確的是（）A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出6種頻率的光子B．從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率低C．從n=3能級躍遷到n=4能級需吸收0.66eV的能量D．n=3能級的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量C解析：CA．大量氫原子處于n=3能級躍遷到n=1多可輻射出種不同頻率的光子，故A錯誤；B．根據(jù)能級圖可知從n=3能級躍遷到n=1能級輻射的光子能量為從n=3能級躍遷到n=2能級輻射的光子能量為比較可知從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率高，故B錯誤；C．根據(jù)能級圖可知從n=3能級躍遷到n=4能級，需要吸收的能量為故C正確；D．根據(jù)能級圖可知氫原子處于n=3能級的能量為－1.51eV，故要使其電離至少需要吸收1.51eV的能量，故D錯誤。故選C。23．如圖所示，甲圖所示是研究光電效應的電路圖，乙圖是陰極發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光頻率的關系圖線，已知普朗克常量為，下列說法正確的是（）A．由乙圖可得B．由乙圖可得C．甲圖中光電管所加電壓為零時，電流表示數(shù)也一定為零D．甲圖中只要所加電壓足夠大，即使，電流表也會有電流通過B解析：BAB．由光電方程可知，光電子的最大初動能與入射光頻率成一次函數(shù)關系，金屬的逸出功在數(shù)量上等于軸上的截距，即，所以極限頻率故A錯誤、B正確；C．甲圖中光電管所加電壓為零時，只要光的頻率大于極限頻率，電流表示數(shù)就不為零，故C錯誤；D．如果，則不會逸出光電子，即使電壓很大，也不會有電流，故D錯誤。故選B。24．圖甲是研究光電效應的電路圖，圖乙是用、、光照射光電管得到的圖線，、表示遏止電壓，