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高中物理选择性必修三单元复习检测
第四章 原子结构和波粒二象性单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( )
A.阴极射线在电场中偏向正极板一侧
B.阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同
C.不同材料所产生的阴极射线的比荷不同
D.汤姆孙并未精确得出阴极射线粒子的电荷量
答案：.D
【解析】阴极射线实质上就是高速电子流,所以在电场中偏向正极板一侧,故选项A错误;由于电子带负电,所以其在磁场中受力情况与正电荷不同,故选项B错误;不同材料所产生的阴极射线都是电子流,所以它们的比荷是相同的,故选项C错误;最早精确测出电子电荷量的是美国物理学家密立根,故选项D正确。
2. 下列有关说法正确的是( )
A.玻尔在1 900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念
B.动能相同的一个质子和一个电子,质子的德布罗意波长比电子长
C.康普顿效应表明光子不仅具有能量,还具有动量
D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性
1.C 【解析】普朗克在1900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念,A错误;根据p=,因为质子质量大于电子质量,所以质子动量大于电子的动量,由λ = 知质子的德布罗意波长比电子的短,B错误;康普顿根据p=,对康普顿效应进行解释,其基本思想是光子不仅具有能量,而且具有动量,C正确;德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性,D错误。
3.如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
答案：.A 【解析】α粒子散射实验的内容是绝大多数α粒子几乎不发生偏转,少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°,有的甚至几乎达到180°,被反弹回来)。该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,故A正确,D错误;α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,故B错误。发生α粒子偏转现象,主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果,故C错误。
4. （2024山东菏泽高二期末） 用a、b、c、d表示四种单色光，若
（1）一个基态氢原子吸收d可以跃迁到激发态，而从该激发态回到基态的过程中发现了b和a
（2）用相同光照强度的b、c照射光电管，c对应的饱和光电流较大
（3）用a、b、c、d照射某金属表面，只有a不能使其发射光电子
则可推断a、b、c、d可能分别是（ ）
A. 紫光、蓝光、红光、橙光 B. 红光、蓝光、橙光、紫光
C. 红光、蓝光、紫光、橙光 D. 橙光、紫光、红光、蓝光
【答案】B
【解析】从条件（1）可知，d光的能量大于b和a，根据
可知
，
从条件（2）可知，用相同光照强度的b、c照射光电管，c对应的饱和光电流较大，所以
从条件（3）可知，只有a不能使其发射光电子，则a的频率最小，综上可得
则可推断a、b、c、d可能分别是红光、蓝光、橙光、紫光。
5.(2025浙江联考)脉冲燃料激光器以450 μs的脉冲形式发射波长为585 nm的光,这个波长的光可以被血液中的血红蛋白强烈吸收,从而有效清除由血液造成的瘢痕。每个脉冲向瘢痕传送约为5.0×10-3 J的能量,普朗克常量为6.626×10-34 J·s。则( )
A.每个光子的能量约为5×10-19 J
B.每个光子的动量约为3.9×10-43 kg·m/s
C.激光器的输出功率不能小于1.24 W
D.每个脉冲传送给瘢痕的光子数约为1.47×1016
4.D 【解析】每个光子的能量约为E= J=3.4×10-19 J,选项A错误;每个光子的动量约为p= kg·m/s=1.13×10-27 kg·m/s,选项B错误;激光器的输出功率不能小于P==11.1 W,选项C错误;每个脉冲传送给瘢痕的光子数约为n==1.47×1016,选项D正确。
6. （2024安徽部分学校期末）用光子能量为12.09eV的光去照射一群处于基态的氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子中能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应的有几种（ ）
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【参考答案】B
【名师解析】
用能量为12.09eV的光子去照射处于基态的一群氢原子，则
受激发后的氢原子跃迁到n=3能级，向低能级跃迁时产生3种不同能量的光子，能量分别为
所以只有2种频率的光子，能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应。
故B正确。
7.太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。科学家设想未来的宇航事业中,可以在没有空气阻力存在的太空利用太阳帆,为星际飞船提供加速度。假设该飞船所在地,太阳光垂直射到太阳帆上,太阳光子会连续撞击太阳帆并以原速率反射。若太阳帆面积为S,每秒钟每单位面积接收到的光子数为n,光子的平均波长为λ。飞船总质量为m,光速为c。则下列说法正确的是( )
A.每个光子被反射前后动量的变化量为
B.飞船加速度的大小为
C.飞船加速度的大小为
D.每秒钟太阳帆接收到的光子所具有的总平均能量为
7.B 【解析】每个光子被反射前后动量的变化量为Δp=,选项A错误;对飞船由动量定理·S·nΔt=mΔv,解得飞船加速度的大小为a=,选项B正确,C错误;每秒钟太阳帆接收到的光子所具有的总平均能量为E=nS,选项D错误。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. ．(2024河南漯河高中质检)英国物理学家卢瑟福用粒子轰击厚度为微米的金箔，发现少数粒子发生较大偏转。如图所示，甲、乙两个粒子从较远处（规定电势为零）分别以相同的初速度轰击金箔，实线为两个粒子在某一金原子核附近电场中的运动轨迹，两轨迹的交点为a，虚线表示以金原子核为圆心的圆，两轨迹与该圆的交点分别为b、c。忽略其他原子核及粒子之间的作用，两粒子从较远处运动到b、c两点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电场力对甲、乙两个粒子做的功一定相同
B．两个粒子经过a点时加速度一定不同
C．乙粒子在a点的电势能一定大于在c点时的电势能
D．电场力对甲粒子冲量的大小一定等于对乙粒子冲量的大小
【参考答案】AC
【名师解析】
两粒子从较远处运动到b、c两点的过程中，由于b、c两点在以场源电荷为圆心的圆上，而以场源电荷为圆心的圆都属于等势面，即b、c两点的电势相等，因此可得两粒子在b、c两点的电势能
由题意较远处（规定电势为零），设两粒子的初速度为，达到b、c两点时的速度大小分别为、，则由能量守恒有
可得
设电场力对甲乙两粒子所做的功分别为、，则根据动能定理有
可得
故A正确；
两个粒子经过a点时所受电场力相同，由牛顿第二定律可知，两个粒子在a点时的加速度相同，故B错误；
沿着电场线的方向电势降低，则可知离正的点电荷越近电势越高，因此有
而乙离子带正电，带正电的离子在电势越高的地方电势能越大，由此可知乙粒子在a点的电势能一定大于在c点时的电势能，故C正确；
根据以上分析可知，甲乙两离子在b、c两点处的速度大小相等，但方向不同，而根据动量定理
该式为矢量式，甲乙两粒子速度变化量为两粒子初末速度的矢量变化量，根据矢量运算法则可知，两粒子速度变化量的大小、方向均不同，因此电场力对甲粒子冲量的大小一定不等于对乙粒子冲量的大小，故D错误。故选AC。
9. （2024重庆名校期末）玻尔的原子结构模型认为：电子在第n轨道上匀速圆周运动的轨道半径（其中为基态时电子轨道半径），当电子在第n轨道运动时，氢原子的能量为核外电子的动能与“电子—原子核”系统电势能的总和。已知系统电势能和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系（以无穷远为电势能的零点），电子电量大小为e。则（ ）
A. 电子在4能级的动能比在3能级的动能小
B. 氢原子在4能级的能量比在3能级的能量小
C. 电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能为
D. 电子在第n轨道运动时氢原子的能量为
【答案】AD
【解析】．电子绕氢原子核在第n轨道上做圆周运动时，库伦力提供向心力，可得
又
联立，可得
可知电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能为
电子在4能级的动能和在3能级的动能分别为
，
可知
故A正确；C错误；
电子在第n轨道运动时氢原子的能量为
可得氢原子在4能级的能量和在3能级的能量分别为
，
可得
故B错误；D正确。
10. （2024重庆名校期末）如图甲所示为教师自制的光电效应演示器。实验小组使用激光笔组中的红、绿两种颜色的激光笔进行实验，已知标记在激光笔组上的红光频率为ν1，绿光频率为ν2。将转换开关置于“正向”时，以两种激光笔照射光电管的阴极K，观察到数字微安表均有读数；将转换开关置于“反向”时，以红色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc1时，数字微安表示数恰好为零；以绿色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表也有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc2时，数字微安表示数恰好为零。另外，实验小组读出数字伏特表读数为U时数字微安表读数为I，多组数据作出I-U图像如图乙所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中①表示绿光，②表示红光
B. 若ν2为ν1的N倍，则Uc2也为Uc1的N倍
C. 可测量出该光电管的逸出功
D. 可计算出普朗克常量
【答案】D
【解析】
．绿光的频率大于红光的频率，绿光光子的能量大于红光光子的能量，根据光电效应方程可得
由图可知，①的遏止电压较小，则①的频率较小，所以①为红光，②为绿光，故A错误；
由以上分析可知，若ν2为ν1的N倍，则Uc2不等于Uc1的N倍，故B错误；
根据光电效应方程有
联立可得
，
CD正确。
三、非选择题
11. （2025四川宜宾开学考试）太阳能光电直接转换器的工作原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。图示为测定光电流的电路简图。
（1）现给光电管加正向电压，则A极是电源______极，E连线柱是电流表的______接线柱（填“正”或“负”）；
（2）入射光应照射在______极上（填“C”或“D”）；
（3）若电流表读数是，电子所带电荷量，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是______个。
【答案】 ①. 正 ②. 负 ③. D ④.
【解析】
（1）[1]由图可知，D为阴极，C是对阴极，电子在电场力作用下，从D加速到C，则电源左边 A为正极，右边B为负极；电流应从电流表正极流入，所以电流变是上正下负；故E连线柱是电流表负接线柱。
（2）[3]从光电管阴极D发射的光电子，要在回路中定向移动形成电流，因此光射在D极上；
（3）[4]因A端应该与电源的正极相连，这样电子出来即可被加速，从而在回路中形成电流;每秒在回路中通过的电量为
Q=It
所以产生的光电子数目至少为
联立得
12 （2025年3月山西太原一模）某实验小组用如图甲所示电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。请回答以下问题∶
(1)该实验中，滑动变阻器采用的是______接法（选填“分压式”或“限流式”）；
(2)断开开关，当人射光的频率增大到某一数值时，电流表示数瞬间不为0，被称为______频率；
(3)闭合开关后，在光照条件不变的情况下，当滑片P置于图甲中______区间（选填“Oa”或“Ob”），随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值；
(4)测量遏止电压时，滑片P应置于图甲中______区间（选填“Oa”或“Ob”）。经多次实验，测得如下数据∶
入射光频率（×1014Hz） 5.64 5.89 6.10 6.30 6.50
遏止电压Uc（V） 0.54 0.66 0.71 0.81 0.88
在图乙坐标纸中绘制关系图像______，请描绘剩余的两个点并作出最佳拟合直线，计算得图像的斜率k=______V/Hz（保留两位有效数字），已知电子电荷量为e，则普朗克常量h=______（用字母k、e表示）；
(5)若换用逸出功更大的阴极材料，该图线将向_______移动（选填“左”或“右”）。
答案：（1）分压式 （2）截止频率 （3）Oa （4）ob 如图
4.0×10-15 ke （5）右
解析：（1）根据图甲电路可知，该实验中，滑动变阻器采用的是分压式接法。
（2）断开开关，阴极K和阳极A之间没有电场，当人射光的频率增大到某一数值时，电流表示数瞬间不为0，被称为截止频率；
(3)为使光电流趋于一个饱和值，即达到饱和电流，阴极K和阳极A之间应为加速电场，即电子向左加速，电子所受电场力方向向左，电场强度方向向右，阴极K的电势比阳极A的电势低，可知在光照条件不变的情况下，当滑片P置于图甲中“Oa”区间（选填或“Ob”），随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值；
(4)测量遏止电压时，阴极K和阳极A之间应为减速电场，即电子向左减速，电子所受电场力方向向右，电场强度方向向左，阴极K的电势比阳极A的电势高，滑片P应置于图甲中“Ob”区间。
根据表格中数据描点，过尽可能多的点用直线连接，不在直线上的点分布在直线两侧。
根据上述所描绘的Uc—v关系图像，可得图像的斜率k=4.0×10-15V/Hz。
根据光电效应方程，Ekm=hv-W0，根据动能定理，Ekm=eUc，联立得Uc=v- W0/e
结合Uc—v关系图像，=k，解得h=ke。（5）由Uc=v- W0/e可知，若换用逸出功W0更大的阴极材料，图像斜率不变，纵轴截距的绝对值增大，该图线将向右移动。
13. （2024宁夏银川一中第六次月考）真空中一对半径均为R1的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为（）的圆形锌金属薄膜。Q板受到紫外线持续照射后，只有锌薄膜中的电子可吸收光的能量而逸出。现将两金属板P、Q与两端电压UPQ可调的电源、灵敏电流计G连接成如图所示的电路。
已知元电荷电量为e，电子质量为m。单位时间内从锌薄膜中逸出的电子数为n、逸出时的最大动能为Ekm，n、Ekm只由光照和锌膜材料决定。且电子逸出的方向各不相同。忽略电子的重力以及电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变。
（1）当电压为U0时，求电子逸出后加速度大小a；
（2）调整电源两端电压，使灵敏电流计示数恰好为零，求此时电压；
（3）实验发现，当UPQ大于或等于某一电压值，时灵敏电流计示数始终为最大值求和。
【参考答案】（1）；（2）；（3），
【名师解析】
（1）当电压为U0时，金属板P、Q间的电场强度为
根据牛顿第二定律有
可得，电子逸出后加速度大小为
（2）调整电源两端电压，使灵敏电流计示数恰好为零，则根据动能定理有
可得，求此时电压为
（3）当从锌薄膜边缘平行Q板逸出的动能最大的电子做类平抛运动刚好能到达P板边缘时，则所有电子均能达到P板，此时的电流和电压最大，电流的最大值为
根据牛顿第二定律可得，此时逸出的电子做类平抛运动的加速度大小为
设逸出电子的初速度为v，运动时间为t，则平行金属板方向有
垂直于金属板方向有
又
联立可得，此时的最大电压为
14. (12分)（2024年4月北京海淀期中）在量子力学诞生以前，玻尔提出了原子结构假说，建构了原子模型：电子在库仑引力作 用下绕原子核做匀速圆周运动时，原子只能处于一系列不连续的能量状态中(定态),原子在各定态所具有的能量值叫做能级，不同能级对应于电子的不同运行轨道。
电荷量为+Q的点电荷A 固定在真空中，将一电荷量为-q 的点电荷从无穷远移动到距
A为 r的过程中，库仑力做功 W= k
已知电子质量为m、 元电荷为e、静电力常量为k、 普朗克常量为h, 规定无穷远处电势能为零。
(1)若已知电子运行在半径为r;的轨道上，请根据玻尔原子模型，求电子的动能 E及氢原子系统的能级E。
(2)为了计算玻尔原子模型的这些轨道半径，需要引入额外的假设，即量子化条件。物理 学家索末菲提出了“索末菲量子化条件”,它可以表述为：电子绕原子核(可看作静止)做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长(电子物质波波长λ与其动量p 的关系为λ=h/p)的整数倍，倍数 n 即轨道量子数。
①请结合索末菲量子化条件，求氢原子轨道量子数为n 的轨道半径γ,及其所对应的能级E。
②玻尔的原子模型除了可以解释氢原子的光谱，还可以解释核外只有一个电子的一价氦 离子(He+ ) 的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6eV, 请计算为使处于基态的 He跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量。
【解析】．（12 分）
（1）氢原子核对电子的库仑力提供电子做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律，有
=m
得电子的动能==
库仑力做功与电势能的关系为 W= Ep
因此电子轨道为 r1 时氢原子系统的电势能Ep1=-
氢原子系统的能级 E1= Ek1+ Ep1=-
（2）①电子在轨道 rn 上做圆周运动，由牛顿第二定律有 =m
得 vn
又“索末菲量子化条件”可表示为2πrn nh/mvn
两式联立得rn
由上问可知 En=-
解得 En
②He+原子核电量为 2e，类比以上分析可知，He +系统基态的能量为氢原子基态能量 的 4 倍，即 He+的基态能量为 E 1 54.4eV
使处于基态的 He+跃迁到第一激发态需要的能量最少，△E=E2-E1=-=40.8eV
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第四章 原子结构和波粒二象性单元复习检测卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( )
A.阴极射线在电场中偏向正极板一侧
B.阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同
C.不同材料所产生的阴极射线的比荷不同
D.汤姆孙并未精确得出阴极射线粒子的电荷量
2. 下列有关说法正确的是( )
A.玻尔在1 900年把能量子引入物理学,破除了“能量连续变化”的传统观念
B.动能相同的一个质子和一个电子,质子的德布罗意波长比电子长
C.康普顿效应表明光子不仅具有能量,还具有动量
D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子,预言实物粒子也具有波动性
3.如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,射到金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性
C.α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转
D.绝大多数的α粒子发生大角度偏转
4. （2024山东菏泽高二期末） 用a、b、c、d表示四种单色光，若
（1）一个基态氢原子吸收d可以跃迁到激发态，而从该激发态回到基态的过程中发现了b和a
（2）用相同光照强度的b、c照射光电管，c对应的饱和光电流较大
（3）用a、b、c、d照射某金属表面，只有a不能使其发射光电子
则可推断a、b、c、d可能分别是（ ）
A. 紫光、蓝光、红光、橙光 B. 红光、蓝光、橙光、紫光
C. 红光、蓝光、紫光、橙光 D. 橙光、紫光、红光、蓝光
5.(2025浙江联考)脉冲燃料激光器以450 μs的脉冲形式发射波长为585 nm的光,这个波长的光可以被血液中的血红蛋白强烈吸收,从而有效清除由血液造成的瘢痕。每个脉冲向瘢痕传送约为5.0×10-3 J的能量,普朗克常量为6.626×10-34 J·s。则( )
A.每个光子的能量约为5×10-19 J
B.每个光子的动量约为3.9×10-43 kg·m/s
C.激光器的输出功率不能小于1.24 W
D.每个脉冲传送给瘢痕的光子数约为1.47×1016
6. （2024安徽部分学校期末）用光子能量为12.09eV的光去照射一群处于基态的氢原子，受激发后的氢原子向低能级跃迁时，释放的光子中能使逸出功为4.54eV的金属钨产生光电效应的有几种（ ）
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
7.太阳帆是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。科学家设想未来的宇航事业中,可以在没有空气阻力存在的太空利用太阳帆,为星际飞船提供加速度。假设该飞船所在地,太阳光垂直射到太阳帆上,太阳光子会连续撞击太阳帆并以原速率反射。若太阳帆面积为S,每秒钟每单位面积接收到的光子数为n,光子的平均波长为λ。飞船总质量为m,光速为c。则下列说法正确的是( )
A.每个光子被反射前后动量的变化量为
B.飞船加速度的大小为
C.飞船加速度的大小为
D.每秒钟太阳帆接收到的光子所具有的总平均能量为
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8. ．(2024河南漯河高中质检)英国物理学家卢瑟福用粒子轰击厚度为微米的金箔，发现少数粒子发生较大偏转。如图所示，甲、乙两个粒子从较远处（规定电势为零）分别以相同的初速度轰击金箔，实线为两个粒子在某一金原子核附近电场中的运动轨迹，两轨迹的交点为a，虚线表示以金原子核为圆心的圆，两轨迹与该圆的交点分别为b、c。忽略其他原子核及粒子之间的作用，两粒子从较远处运动到b、c两点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电场力对甲、乙两个粒子做的功一定相同
B．两个粒子经过a点时加速度一定不同
C．乙粒子在a点的电势能一定大于在c点时的电势能
D．电场力对甲粒子冲量的大小一定等于对乙粒子冲量的大小
9. （2024重庆名校期末）玻尔的原子结构模型认为：电子在第n轨道上匀速圆周运动的轨道半径（其中为基态时电子轨道半径），当电子在第n轨道运动时，氢原子的能量为核外电子的动能与“电子—原子核”系统电势能的总和。已知系统电势能和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系（以无穷远为电势能的零点），电子电量大小为e。则（ ）
A. 电子在4能级的动能比在3能级的动能小
B. 氢原子在4能级的能量比在3能级的能量小
C. 电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动时的动能为
D. 电子在第n轨道运动时氢原子的能量为
10. （2024重庆名校期末）如图甲所示为教师自制的光电效应演示器。实验小组使用激光笔组中的红、绿两种颜色的激光笔进行实验，已知标记在激光笔组上的红光频率为ν1，绿光频率为ν2。将转换开关置于“正向”时，以两种激光笔照射光电管的阴极K，观察到数字微安表均有读数；将转换开关置于“反向”时，以红色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc1时，数字微安表示数恰好为零；以绿色激光笔照射光电管的阴极K且发现数字微安表也有示数，随后移动滑动变阻器滑片，观察到数字伏特表读数为Uc2时，数字微安表示数恰好为零。另外，实验小组读出数字伏特表读数为U时数字微安表读数为I，多组数据作出I-U图像如图乙所示。已知电子电荷量大小为e。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中①表示绿光，②表示红光
B. 若ν2为ν1的N倍，则Uc2也为Uc1的N倍
C. 可测量出该光电管的逸出功
D. 可计算出普朗克常量
三、非选择题
11. （2025四川宜宾开学考试）太阳能光电直接转换器的工作原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能。图示为测定光电流的电路简图。
（1）现给光电管加正向电压，则A极是电源______极，E连线柱是电流表的______接线柱（填“正”或“负”）；
（2）入射光应照射在______极上（填“C”或“D”）；
（3）若电流表读数是，电子所带电荷量，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是______个。
12 （2025年3月山西太原一模）某实验小组用如图甲所示电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量之间的关系。阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。请回答以下问题∶
(1)该实验中，滑动变阻器采用的是______接法（选填“分压式”或“限流式”）；
(2)断开开关，当人射光的频率增大到某一数值时，电流表示数瞬间不为0，被称为______频率；
(3)闭合开关后，在光照条件不变的情况下，当滑片P置于图甲中______区间（选填“Oa”或“Ob”），随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值；
(4)测量遏止电压时，滑片P应置于图甲中______区间（选填“Oa”或“Ob”）。经多次实验，测得如下数据∶
入射光频率（×1014Hz） 5.64 5.89 6.10 6.30 6.50
遏止电压Uc（V） 0.54 0.66 0.71 0.81 0.88
在图乙坐标纸中绘制关系图像______，请描绘剩余的两个点并作出最佳拟合直线，计算得图像的斜率k=______V/Hz（保留两位有效数字），已知电子电荷量为e，则普朗克常量h=______（用字母k、e表示）；
(5)若换用逸出功更大的阴极材料，该图线将向_______移动（选填“左”或“右”）。
13. （2024宁夏银川一中第六次月考）真空中一对半径均为R1的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为（）的圆形锌金属薄膜。Q板受到紫外线持续照射后，只有锌薄膜中的电子可吸收光的能量而逸出。现将两金属板P、Q与两端电压UPQ可调的电源、灵敏电流计G连接成如图所示的电路。
已知元电荷电量为e，电子质量为m。单位时间内从锌薄膜中逸出的电子数为n、逸出时的最大动能为Ekm，n、Ekm只由光照和锌膜材料决定。且电子逸出的方向各不相同。忽略电子的重力以及电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变。
（1）当电压为U0时，求电子逸出后加速度大小a；
（2）调整电源两端电压，使灵敏电流计示数恰好为零，求此时电压；
（3）实验发现，当UPQ大于或等于某一电压值，时灵敏电流计示数始终为最大值求和。
14. (12分)（2024年4月北京海淀期中）在量子力学诞生以前，玻尔提出了原子结构假说，建构了原子模型：电子在库仑引力作 用下绕原子核做匀速圆周运动时，原子只能处于一系列不连续的能量状态中(定态),原子在各定态所具有的能量值叫做能级，不同能级对应于电子的不同运行轨道。
电荷量为+Q的点电荷A 固定在真空中，将一电荷量为-q 的点电荷从无穷远移动到距
A为 r的过程中，库仑力做功 W= k
已知电子质量为m、 元电荷为e、静电力常量为k、 普朗克常量为h, 规定无穷远处电势能为零。
(1)若已知电子运行在半径为r;的轨道上，请根据玻尔原子模型，求电子的动能 E及氢原子系统的能级E。
(2)为了计算玻尔原子模型的这些轨道半径，需要引入额外的假设，即量子化条件。物理 学家索末菲提出了“索末菲量子化条件”,它可以表述为：电子绕原子核(可看作静止)做圆周运动的轨道周长为电子物质波波长(电子物质波波长λ与其动量p 的关系为λ=h/p)的整数倍，倍数 n 即轨道量子数。
①请结合索末菲量子化条件，求氢原子轨道量子数为n 的轨道半径γ,及其所对应的能级E。
②玻尔的原子模型除了可以解释氢原子的光谱，还可以解释核外只有一个电子的一价氦 离子(He+ ) 的光谱。已知氢原子基态的能级为-13.6eV, 请计算为使处于基态的 He跃迁到激发态，入射光子所需的最小能量。
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