第4章 原子结构和波粒二象性 本章复习提升（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（人教版 江苏北京专用）

第四章　原子结构和波粒二象性 本章复习提升 易混易错练 易错点1　混淆光的频率与光的强度对光电效应的影响 1.(2025广东珠海期中)如图所示为研究光电效应的实验原理图,O为ab的中点,滑动变阻器的滑片P初始时也位于ab的中点,现用绿光照射光电管时,电流表的示数为I0,电表均可视为理想电表,下列说法正确的是(　　) A.将入射光换为蓝光,电路其他位置不变,电流表的示数一定大于I0 B.将入射光换为强度相同的红光,电路其他位置不变,电流表的示数一定为0 C.仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动,电流表的示数会一直增大 D.仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动,当电流表的示数恰好为0时,电压表的示数等于遏止电压 易错点2　不明确氢原子能级跃迁时吸收能量的规律而出错 2.如图所示为氢原子能级的示意图,根据玻尔理论,下列说法正确的是(　　) A.处于基态的氢原子,吸收14 eV能量后不能发生电离 B.处于n=4能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的波长最长的是n=4能级到n=1能级 C.一个氢原子从n=3能级跃迁放出的光子可能使逸出功为12.0 eV的金属发生光电效应 D.用动能为12.3 eV的电子射向一群处于基态的氢原子,氢原子不能跃迁到n=2的能级 思想方法练 图像法 方法概述　对于与光电效应现象有关的图像问题,通常要结合图像横、纵坐标,根据Ek=hν-W0及-eUc=0-Ek进行分析,判断图像斜率、截距表示的物理意义。 研究某种金属的光电效应规律,所得相关图像分别如图甲、乙、丙、丁所示,Ek为光电子的最大初动能,ν为入射光的频率,I为光电流,U为两极板间的电压,Uc为遏止电压。下列说法正确的是(　　) 　　　 　　　 A.由图甲知,入射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为 B.由图乙知,入射光的光照强度越大,光电子的最大初动能越大 C.由图丙知,入射光2的频率大于入射光1的频率 D.由图丁知,入射光的频率大于νc时,入射光的频率越大,遏止电压越大 答案与分层梯度式解析 易混易错练 1.D　用绿光照射光电管时,电流表的示数为I0,说明绿光能使阴极金属发生光电效应,将入射光换为强度相同、频率更小的红光,无法判断是否发生光电效应,则无法判断电流表是否有示数,B错误;将入射光换为蓝光,光照强度无法确定,电流表的示数无法确定,A错误;仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动,光电管A极电势高,加正向电压,电压增大,电流增大,但达到饱和电流后,再增大电压,电流表示数不会变化,C错误;仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动,即加反向电压,电流表的示数减小,当电流表的示数恰好为0时,电压表的示数等于遏止电压,D正确。 错解分析 　　光电效应的两条对应关系:入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大。两种对应关系应分清,不要混淆。 2.C　处于基态的氢原子,吸收14 eV能量后可以发生电离,选项A错误;处于n=4能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,能辐射出=6种不同频率的光子,由ε=hν=h可知,从n=4能级到n=1能级跃迁产生的光子能量最大,光的波长最短,选项B错误;若氢原子从n=3能级跃迁至n=1能级,放出的光子能量为ΔE1=E3-E1=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV,由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,因为12.09 eV>12.0 eV,所以一个氢原子从n=3能级跃迁放出的光子可能使逸出功为12.0 eV的金属发生光电效应,选项C正确;由题意,E2-E1=10.20 eV<12.3 eV,用动能为12.3 eV的电子去碰撞处于基态的氢原子,能使氢原子跃迁到n=2能级,选项D错误。 错解分析 　　不明确跃迁与电离两种情况下吸收能量的差异导致出错。解答此类问题需掌握两条规律: 　　(1)氢原子吸收光子的能量大于或等于所处能级的能量的绝对值就能发生电离。 　　(2)不发生电离情况下,氢原子跃迁时,吸收(或放出)光子的能量必须等于两能级的能量差。 思想方法练 D　根据Ek=hν-W0,W0=hνc,结合图甲可知,νc为截止频率,则当入射光的频率为时,不能够发生光电效应,不能够产生光电子,选项A错误;光电子的最大初动能由入射光的频率与金属的逸出功共同决定,与光照强度无关,选项B错误;根据图丙可知Uc1>Uc2,根据eUc1=Ek1=hν1-W0,eUc2=Ek2=hν2-W0,则有ν1>ν2,即入射光2的频率小于入射光1的频率,选项C错误;根据Uc=ν-,可知入射光的频率大于νc时,入射光的频率越大,遏止电压越大,选项D正确。 方法点津 对常见的三类图像的分析技巧 　　(1)I-U图像:Im为饱和电流,Uc为遏止电压。(图1) 　　(2)Ek-ν图像:爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0表明,νc为截止频率(或极限频率),图线的斜率表示普朗克常量。(图2) 　　(3)Uc-ν图像:由Ek=hν-W0=eUc,可得Uc=-=(ν-νc),表明νc为截止频率(或极限频率),图线的斜率为。(图3) 6 学科网（北京）股份有限公司 $