高中物理-专题 光电效应(非选择题)(原卷版).pdfVIP

2021年高考物理100考点必威体育精装版模拟题千题精练（选修3-5）

第六部分原子物理

专题6.5光电效应（非选择题）

非选择题

1.（北京市海淀区2019届高三查缺补漏物理试题）在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃

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迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末—里德伯公式R()来计算，式中λ为波长，

k2n2

R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有n=k+1、k+2、

k+3….其中，赖曼系谱线是电子由n1的轨道跃迁到k=1的轨道时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电

子由n2的轨道跃迁到k=2的轨道时向外辐射光子形成的.

S

A

+电源

（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗

口，单色光可通过石英片射到金属板K上.实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某种频率的单色光

照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值U（遏止电压）时，电流

c

计G指针恰好指向零.

现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验.若用赖曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小

为U；若用巴耳末系中n=4的光照射金属时，遏止电压的大小为U.

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金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸.电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功.使电子脱离

某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功.

已知电子电荷量的大小为e，真空中的光速为c，里德伯常量为R.试求：

a．赖曼系中波长最长的光对应的频率ν；

1

b．普朗克常量h和该金属的逸出功W.

0

h

（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为p=（h为普朗克常量）.

λ

h

a．请你推导光子动量的表达式p=；

λ

b．处于n=2激发态的某氢原子以速度v运动，当它向k=1的基态跃迁时，沿与v相反的方向辐射一个光

00

子.辐射光子前后，可认为氢原子的质量为M不变.求辐射光子后氢原子的速度v（用h、R、M和v表示）.

0

2.（2019·北京西城区4月模拟）可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光

的频率等物理量间的关系.K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子.K与A之

间的电压大小可以调整，电源的正、负极也可以对调.

（1）a．电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近.试判断：光电管中从K

发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动?

b．现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板.求