突破练18 原子物理(复习讲义)-【优化探究】2026年高考物理二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 4 5 1 1~5题,每题6分 1.(2025·广东汕头二模)扫描隧道显微镜让人类对原子有了直观的感受,下列关于原子结构的说法正确的是 (　　) A.玻尔的原子结构假说认为核外电子可在任意轨道上运动 B.α粒子散射实验中,绝大多数α粒子发生了大角度散射 C.原子光谱是线状谱,不同原子的光谱可能相同 D.氢原子在激发态自发跃迁时,氢原子能量减少 D 2 3 4 5 1 解析:玻尔的原子结构假说认为核外电子的轨道是量子化的,电子只能在特定的轨道上运动,故A错误;α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿着原来的方向前进,少数α粒子穿过金箔后发生了大角度的偏转,极少数α粒子甚至被反弹回来,故B错误;原子光谱是线状谱,不同原子的光谱不同,故C错误;氢原子在激发态自发跃迁时,辐射光子释放能量,氢原子能量减少,故D正确。 2 3 4 5 1 2.(2025·广东揭阳二模)用频率为ν的单色光照射某金属时,逸出光电子的最大初动量为p,用频率为2ν的单色光照射该金属时,逸出光电子的最大初动量为2p,则该金属的截止频率ν0等于 (　　) A.ν　　　 B.ν　　　 C.ν　　　 D.ν C 解析:根据题意有Ek=mv2,p=mv,得Ek=,结合光电效应方程可知hν-hν0=mv2=,同理可得2hν-hν0=,解得ν0=ν,故选C。 2 3 4 5 1 3.(2025·广东广州二模)如图,光电管接入电路,用紫外线照射光电管阴极时,发生了光电效应,回路中形成电流。下列说法正确的是 (　　) A.电流方向为a→R→b B.电流方向为b→R→a C.光照时间越长,光电子的最大初动能越大 D.入射光光强增大,光电子的最大初动能增大 B 解析:电子从光电管阴极逸出,而电子带负电,与电流方向相反,故电流方向为b→R→a,A错误,B正确;逸出光电子的最大初动能只与入射光的频率有关,故C、D错误。 2 3 4 5 1 4.(多选)(2025·广东部分学校二模)为解决光信号长距 离传输中的衰减问题,常常在光纤中掺入铒元素。如图 所示是铒离子的能级示意图,标识为4I13/2的铒离子处在 亚稳态,不会立即向下跃迁。如果用光子能量约为2.03× 10-19 J的激光把处于基态能级4I15/2的铒离子激发到4I11/2能级,再通过“无辐射跃迁”跃迁到能级4I13/2,从而使该能级积聚的离子数远超过处于基态的离子数。当光纤中传输某波长的光波时,能使处在亚稳态能级的离子向基态跃迁,产生大量能量约为1.28×10-19 J的光子,输出的光便大大加强了,普朗克常量h= 6.63×10-34 J·s,真空中的光速c=3×108 m/s。下列说法正确的是 (　　) 2 3 4 5 1 A.无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为1.28×10-20 J B.这种光纤传输任何频率的光信号衰减都能得到有效补偿 C.大量处在4I11/2能级的铒离子向下跃迁能产生3种频率的光子 D.上述情景发生时,光纤中传输的光信号波长约为1.55 μm 答案:CD　 2 3 4 5 1 解析:由题可知,基态与亚稳态之间的能级差为ΔE1=1.28× 10-19 J,基态与4I11/2能级之间的能级差为ΔE2=2.03×10-19 J,则亚 稳态与4I11/2能级之间的能级差为ΔE3=2.03×10-19 J-1.28×10-19 J= 7.50×10-20 J,则在无辐射跃迁中一个铒离子放出的能量约为7.50× 10-20 J,故A错误;由题意可知,这种光纤传输能量约为1.28×10-19 J的光信号衰减才能得到有效补偿,故B错误;题目中涉及3个能级,根据=3可知大量处在4I11/2能级的铒离子向下跃迁能产生3种频率的光子,故C正确;在上述情景发生时,光纤中传输的光信号能量约为1.28×10-19 J,则波长约为λ== m≈ 1.55×10-6 m=1.55 μm,故D正确。 2 3 4 5 1 5.(多选)(2025·广东佛山模拟)如图甲所示为演示光电效应的实验装置,如图乙所示为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,如图丙所示为氢原子的能级图,表格给出了几种金属的逸出功和极限频率关系,则 (　　) 几种金属的逸出功和极限频率 金属 W/eV ν/(×1014 Hz) 钠 2.29 5.53 钾 2.25 5.44 铷 2.13 5.15 2 3 4 5 1 A.图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压,能测得Uc1、Uc2 B.a光和b光是同种颜色的光,且a光的光强更强 C.若用能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于n=3激发态的氢原子,可以直接使该氢原子电离 D.若b光的光子能量为0.66 eV,照射 某一个处于n=3激发态的氢原子,最 多可以产生6种不同频率的光 答案:BC　 2 3 4 5 1 解析:题图甲所示的光电管两端所加的是正向电压,所以无法求出反向遏止电压,故A错误;由题图乙可知,a、b两种光的反向遏止电压相同,所以是同种色光,a的饱和电流更大,所以a光的光强更强,故B正确;能使金属铷发生光电效应的光子能量大于等于2.13 eV,处于n=3激发态的氢原子的电离能等于1.51 eV,由于2.13 eV> 1.51 eV,所以能使金属铷发生光电效应的光直接照射处于n=3激发态的氢原子,可以直接使该氢原子电离,故C正确;若b光的光子能量为0.66 eV,照射某一个处于n=3激发态的氢原子,氢原子从 3跃迁到4,再从4回到基态,最多可以 产生3种不同频率的光,故D错误。 $