10 选择题专练(10) 原子物理-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（新教材，A版）

选择题专练(十)　原子物理 1．(2023·安徽蒙城、涡阳、淮南、怀远、颍上联考)下列说法中正确的是( ) A．J.J.汤姆孙通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 B．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性 C．γ射线是原子内层电子跃迁时发射的波长很短的电磁波 D．在光电效应实验中，如果使入射光的频率减小(仍大于截止频率)而保持入射光的强度不变，则饱和电流将减小 答案：B 解析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模式，A错误；光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性，B正确；γ射线不是原子内层电子跃迁时发射的，C错误；光强不变，频率减小，则光子数增多，单位时间内打出的光电子数目增多，饱和电流增大，D错误。故选B。 2．(2023·南阳市三模)某种光电烟雾报警器的结构原理图如图甲所示，S为光源，可以向外发射某一频率的平行光束，C为光电管，光电管的结构原理图如图乙所示，正常时S发出的平行光束不会进入光电管C，发生火情时如果有烟雾进入报警器内，S发射的光会被烟雾散射而改变方向进入光电管C，光电管K极为金属钾，光射到光电管的K极后会发生光电效应，就有电子从K极射向A极，就会有电流输入报警系统。下列说法正确的是( ) A．光电烟雾报警器中换用发出任一频率光的光源均能正常工作 B．如果光电管K极换上逸出功大于金属钾的金属钙时，可以通过增大光源S发出光的波长使光电烟雾报警器正常工作 C．如果保持其他条件不变，仅将图乙中的滑片P向右滑动，就可以提高光电烟雾报警器的灵敏度 D．如果保持其他条件不变，仅减小光源S发出光的强度可以提高光电烟雾报警器的灵敏度 答案：C 解析：光电烟雾报警器要正常工作，光源S发出光子的能量必须大于金属的逸出功，光子的能量为ε＝hν，所以换用低于金属极限频率的光时就不会发生光电效应，故A错误；换上逸出功大于金属钾的金属钙时，光源S发出光子的能量小于金属钙的逸出功，不会发生光电效应，光子的能量为ε＝h，所以应减小光源S发出光的波长才能使金属钙发生光电效应，光电烟雾报警器才能正常工作，故B错误；触发报警系统的报警光电流临界值等于光电管中形成的光电流，光电管中形成的光电流取决于从K极打到A极的光电子数n，报警光电流临界值为定值，则n为定值，要提高烟雾报警器的灵敏度，就是当更少的烟雾进入报警器时就会报警，则要增大光的强度，或增大从K极打到A极的光电子数占产生总光电子数的比例，则滑片P需要向右滑动，增大两极间的电压，从而增大从K极打到A极的光电子数，故C正确，D错误。故选C。 3．(2023·湖南平江第三次质检)图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠(截止频率为5.53×1014 Hz，逸出功为2.29 eV)。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从n＝6、5、4、3能级跃迁到n＝2能级产生的。下列说法正确的是( ) 　 A．氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应 B．大量处于n＝5能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光 C．仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大 D．仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0 答案：A 解析：从n＝4、3能级跃迁到n＝2能级产生的光的能量分别为2.55 eV、1.89 eV，而从n＝6.5能级跃迁到n＝2能级产生的光子能量大于2.55 eV，则大于2.29 eV的跃迁有三种，即氢原子光谱中有三种可见光能够让题图甲K极金属发生光电效应，选项A正确；大量处于n＝5能级的氢原子最多能辐射出C25＝10种不同频率的光，选项B错误；仅将题图甲中P向右滑动，正向电压变大，则开始阶段电流计示数变大，当达到饱和电流时，电流不再增加，选项C错误；仅将题图甲中电源的正负极颠倒，光电管加反向电压，当所加电压小于遏止电压时，仍有光电子到达A极，即电流计示数不一定为0，选项D错误。故选A。 4．(2023·河北石家庄三模)科学探究小组使用如图甲所示的电路图研究光电效应，图乙为光电管发生光电效应时遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图像，已知光电子的电荷为e。下列说法正确的是( ) A．单刀双掷开关S空掷时，即使能发生光电效应，电流传感器的示数仍然为零 B．为得到图乙的图像，单刀双掷开关S应掷于1处 C．光电管中金属材料的逸出功为ea D．普朗克常量h＝ 答案：C 解析：单刀双掷开关S空掷时，光电管两端无电压，则若能发生光电效应，光电子也能从K极到达A极形成光电流，即电流传感器的示数不为零，选项A错误；若单刀双掷开关S掷于1，则光电管两端的电压为正向电压，不会得到题图乙所示的图像，选项B错误； 根据eUc＝mv02＝hν－W0，可得Uc＝ν－，由题图乙可知＝，＝a，即光电管中金属材料的逸出功为W0＝ae，普朗克常量h＝，选项C正确，D错误。故选C。 5．(2023·江苏南