人教13.1 光电效应（练）--2023年高考物理一轮复习讲练测（全国通用）（解析版）.docx

专题13.1 光电效应
一、单选题
1．图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知（　　）
金属
钨
钙
钾
铷
W／eV
4.54
3.20
2.25
2.13
A．铷的极限频率大于钙的极限频率
B．氢原子跃迁时对外辐射连续光谱
C．能级跃迁到能级辐射出的光照射钨发生光电效应的最大初动能为
D．氢原子辐射的光有4种频率能使钨发生光电效应
【答案】C
【解析】A.根据极限频率与逸出功的关系
铷的逸出功小于钙的逸出功，故铷的极限频率也要小于钙的极限频率，故A错误；
B.氢原子跃迁时对外辐射的不是连续光谱，是线状谱，故B错误；
C.能级跃迁到能级辐射出的光的能量为
故C正确；
D.要是钨发生光电效应，光子的能量要大于等于逸出功，由能级图可知，只有到、到、
到这三种跃迁产生的光子能使钨发生光电效应，故D错误。
故选C。
2．用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。该单色光的波长为，金属的极限波长为，普朗克常量和真空中光速分别用h和c表示，那么下列说法正确的有（　　）
A．光电子的最大初动能为
B．
C．波长超过的光都不能使该金属发生光电效应
D．波长超过的光都能使该金属发生光电效应
【答案】A
【解析】A．根据光电效应方程
又
光电子的最大初动能为
故A正确；
B．用某种频率的单色光照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。该单色光的波长为，金属的极限波长为，则
故B错误；
C．波长超过，小于的光能使该金属发生光电效应，故C错误；
D．金属的极限波长为，波长超过的光都不能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选A。
3．美国趣味科学网站2021年2月16日报道，欧洲核子研究中心的科学家们近日成功捕获了希格斯玻色子（“上帝粒子”）的衰变，或将破解宇宙终极谜题。研究发现，希格斯玻色子衰变为两个轻子（带相反电荷的电子对或子对）和一个光子。假设希格斯玻色子衰变为电子对和一个高能光子，衰变前希格斯玻色子静止，由于衰变后正负电子动能很小，可以认为衰变过程中由于质量亏损放出的能量全部转化为光子的能量。已知正负电子质量均为（），希格斯玻色子质量为（），普朗克常数取，真空中光速，，则（　　）
A．希格斯玻色子衰变过程不满足动量守恒
B．希格斯玻色子衰变过程中由于质量亏损释放的能量约为
C．希格斯玻色子衰变过程中的质量亏损约为
D．衰变后光子频率约为
【答案】C
【解析】A．希格斯玻色子衰变过程满足动量守恒，故A错误；
B．衰变中由于质量亏损释放的能量约为
故B错误；
C．希格斯玻色子衰变过程中的质量亏损约为
故C正确；
D．衰变后光子频率为
故D错误。
故选C。
4．一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．玻璃砖对a、b的折射率关系为na<nb
B．a、b在玻璃中的传播速度关系为va>vb
C．a、b在真空中的波长关系为λa<λb
D．如用a光照射某金属能发生光电效应，则用b光照射该金属也一定能发生光电效应
【答案】C
【解析】A．由图像知光的折射率大，即玻璃砖对a、b的折射率关系为na＞nb，故A错误；
B．传播速度，折射率大的波速小，即a、b在玻璃中的传播速度关系为va＜vb，故B错误；
C．光的折射率大，则频率大，频率大的波长短，即a、b在真空中的波长关系为λa<λb，故C正确；
D．发生光电效应的条件是入射光的频率等于金属的极限频率，如用光照射某金属能发生光电效应，则用光照射该金属不一定能发生光电效应，故D错误。
故选C。
5．氢原子能级示意图如图所示。已知大量氢原子均处于基态，现用能量为的电子束轰击氢原子，氢原子被激发后立刻向低能级跃迁辐射出光子，用辐射出的光子照射某光电管的阴极K，若光电管阴极K金属的逸出功为，则光电管的遏止电压为（　　）
A．13.60V B．10.40V C．8.80V D．7.00V
【答案】D
【解析】根据题意可知，用能量为的电子束轰击氢原子，氢原子只能跃迁到能级，从向基态跃迁时放出的能量为
由光电效应方程可得，光电子的最大初动能为
则光电管的遏止电压为
故选D。
6．太赫兹辐射通常是指频率在0.1THz~10THz（1THz=1012Hz）、即频率在微波与红外线之间的电磁辐射，其频率高于微波，低于红