專題十一近代物理中的圖像問題（共5種圖像類型）（原卷版）

專題十一近代物理中的圖像問題知識點一、近代物理中的圖像問題1、黑體輻射的實驗規(guī)律(1)溫度一定時，黑體輻射強度隨波長的分布有一個極大值．(2)隨著溫度的升高①各種波長的輻射強度都有增加；②輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，如圖所示．2、光電效應圖象四類圖象圖象名稱圖線形狀由圖線直接(間接)得到的物理量最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖線①極限頻率：圖線與ν軸交點的橫坐標νc②逸出功：圖線與Ek軸交點的縱坐標的值的絕對值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h顏色相同、強度不同的光，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc：圖線與橫軸的交點②飽和光電流Im：光電流的最大值③最大初動能：Ek＝eUc顏色不同時，光電流與電壓的關系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖線①極限頻率νc：圖線與橫軸的交點②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke.(注：此時兩極之間接反向電壓)3、氫原子能級圖①能級躍遷：處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會自發(fā)地向較低能級躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達基態(tài)．所以一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N＝Ceq\o\al(2,n)＝eq\f(nn－1,2).②光子的發(fā)射：原子由高能級向低能級躍遷時以光子的形式放出能量，發(fā)射光子的頻率由下式?jīng)Q定．hν＝Em－En(Em、En是始末兩個能級且m>n)，能級差越大，發(fā)射光子的頻率就越高．③光子的吸收：原子只能吸收一些特定頻率的光子，原子吸收光子后會從較低能級向較高能級躍遷，吸收光子的能量仍滿足hν＝Em－En(m>n)．4、結合能和比結合能結合能把原子核分成核子時吸收的能量或核子結合成原子核時放出的能量比結合能等于原子核的結合能與原子核中核子個數(shù)的比值，它反映了原子核的穩(wěn)定程度比結合能曲線不同原子核的比結合能隨質(zhì)量數(shù)變化圖線如圖所示從圖中可看出，中等大小的核的比結合能最大，輕核和重核的比結合能都比中等大小的核的比結合能要小類型1黑體輻射的實驗規(guī)律曲線1．（2023春?湟中區(qū)校級期末）如圖所示是黑體的輻射強度與其輻射波長的關系圖像，下列說法正確的是（）A．溫度越高，黑體輻射的電磁波的波長越大 B．溫度越高，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動 C．黑體的輻射強度按波長的分布與材料的表面狀況有關 D．普朗克通過對黑體輻射的研究，提出了能量子的概念2．（2023春?東城區(qū)校級期末）某氣體在T1、T2兩種不同溫度下的分子速率分布圖象如圖甲所示，縱坐標f（v）表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標v表示分子的速率；而黑體輻射的實驗規(guī)律如圖乙所示，圖乙中畫出了T1、T2兩種不同溫度下黑體輻射的強度與波長的關系。下列說法正確的是（）A．圖甲中T1＞T2 B．圖乙中T1＜T2 C．圖甲中溫度升高，所有分子的速率都增大 D．圖乙中溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短方向移動3．（2021秋?臨湘市期末）在實驗室或工廠的高溫爐子上開一小孔，小孔可看作黑體，由小孔的熱輻射特性，就可以確定爐內(nèi)的溫度。如圖所示，就是黑體的輻射強度與其輻射光波長的關系圖像，則下列說法正確的是（）A．T1＜T2 B．在同一溫度下，波長越短的電磁波，輻射強度越大 C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低 D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動類型2光電效應中的最大初動能E與入射光頻率的關系圖4．用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖像如圖所示。圖像與橫軸交點的橫坐標為4.27×1014Hz，與縱軸交點的縱坐標為0.5eV。由圖可知（）A．該金屬的極限頻率為4.27×1014Hz B．該金屬的極限頻率為5.5×1014Hz C．該圖像的斜率的倒數(shù)表示普朗克常量 D．該金屬的逸出功為0.5eV5．已知金屬鋅發(fā)生光電效應時產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率ν的關系圖像如圖中的直線1所示。某種單色光照射到金屬鋅的表面時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek1。若該單色光照射到另一金屬表面時產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ek2，Ek2＜Ek1，則這種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率ν的關系圖像應是圖中的（）A．a(chǎn) B．b C．c D．上述三條圖線都不正確6．（2023?合肥模擬）如圖甲所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖象（直線與橫軸的交點的橫坐標為4.29，與縱軸的交點的縱坐標為0.5），如圖乙所示是氫原子的能級圖，下列說法正確的是（）A．根據(jù)該圖象能求出普朗克常量 B．該金屬的逸出功為0.5eV C．該金屬的極限頻率為5.50×1014Hz D．用n＝4能級的氫原子躍遷到n＝3能級時所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生光電效應類型3光電效應中的光電流與電壓的關系圖7．（2023秋?秦淮區(qū)期中）某實驗小組用圖甲所示電路研究a、b兩種單色光的光電效應現(xiàn)象，通過實驗得到光電流I與電壓U的關系如圖乙所示，由圖可知（）A．光電子的最大初動能Eka＞Ekb B．若a光可以讓處于基態(tài)的氫原子電離，則b光一定也可以 C．兩種光照射金屬K時的逸出功不一樣 D．兩種光的頻率va＞vb8．（2023春?永勝縣校級期末）如圖所示，分別用功率相同的甲光和乙光照射相同的光電管陰極，甲光的頻率為ν1，乙光的頻率為ν2，ν1＜ν2，產(chǎn)生的光電流I隨陽極與陰極間所加電壓U的變化規(guī)律正確的是（）A． B． C． D．9．（2023春?梅州期末）如圖甲所示，大量處于第4能級的氫原子向低能級躍遷時，能發(fā)出多種頻率的光，分別用這些頻率的光照射圖乙所示電路中的陰極K，只能得到3條光電流隨電壓變化的關系曲線，如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光照射光電管產(chǎn)生的光電子動能一定比c光大 B．該氫原子共發(fā)出3種頻率的光 C．滑動變阻器滑片滑到最左端時，電流表示數(shù)一定為0 D．陰極K材料的逸出功為5.75eV10．（2023?津市市校級開學）用圖甲所示電路可以研究光電效應中電子的發(fā)射情況與光照強弱、光頻率等物理量間的關系（圖中電源極性可對調(diào)）。圖乙所示為a、b、c三種光照下得到的三條光電流I與A極、K極間電壓UAK的關系圖線。下列說法正確的是（）A．若開關閉合時電流表有示數(shù)，則開關斷開時電流表示數(shù)為0 B．若想測量飽和電流，則圖甲中電源極性需要對調(diào) C．若b是黃光，則a可能是藍光 D．b、c是同種顏色的光，b的光強比c的光強大類型4玻爾理論和能級躍遷圖11．（2023?亭湖區(qū)校級模擬）氫原子在可見光區(qū)的4條特征譜線是玻爾理論的實驗基礎。如圖所示，這4條特征譜線（記作Hα、Hβ、Hγ和Hδ）分別對應著氫原子從n＝3、4、5、6能級向n＝2能級的躍遷，下面4幅光譜圖中，合理的是（選項圖中長度標尺的刻度均勻分布，刻度值從左至右增大）（）A． B． C． D．12．（2023春?西城區(qū)校級月考）如圖所示為氫原子的能級示意圖，則下列說法正確的是（）A．n＝2能級的氫原子電離至少需要10.20eV的能量 B．n＝4能級的氫原子躍遷到n＝1能級需要吸收0.85eV的能量 C．大量處于基態(tài)的氫原子吸收某頻率的光子躍遷到n＝3能級時，可向外輻射兩種不同頻率的光子 D．用氫原子從n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為2.25eV的金屬時，逸出的光電子的最大初動能為10.5eV13．（2023?忻州開學）氫原子的能級圖如圖甲所示，大量處在n＝4能級的氫原子在向低能級躍遷的過程中會釋放出多種能量的光子，用其中所釋放出的光照射如圖乙所示的光電管陰極K，合上開關，當電壓表的示數(shù)為8.50V時，電流表的示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是（）A．氫原子能產(chǎn)生8種不同的光子 B．光電子的最大初動能為12.75eV C．光電管陰極K的逸出功為4.25eV D．氫原子釋放的所有光子都能使陰極K發(fā)生光電效應14．（2023春?靖江市校級期末）玻爾氫原子能級如圖所示，一群處于n＝4的氫原子，當它們自發(fā)地躍遷到較低能級時，以下說法符合玻爾理論的有（）A．電子運行軌道的半徑是任意的 B．氫原子躍遷時可發(fā)出連續(xù)光譜 C．電子的動能增加勢能減小 D．電子由第二激發(fā)態(tài)躍遷到第一基態(tài)放出光子的能量為10.2eV類型5核反應與核能中的比結合能與質(zhì)量數(shù)關系圖像15．（2023春?吉林期末）如圖是原子核的比結合能曲線，下列說法正確的是（）A．從曲線上分析，兩個12H核合成24HeB．兩個12H核結合成2C．92235U裂變成3689Kr和56144Ba的方程為：92235U+D．從曲線上分析，92235U的結合能小于16．（2023春?遼寧期末）原子核的比結合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有（）A．24He核的結合能約為B．24He核比36Li核的比結合能大，所以C．兩個12H核結合成2D．92235U核中核子的比結合能比17．（2023春?海淀區(qū)校級期末）核能的發(fā)現(xiàn)是人們探索微觀物質(zhì)