如图所示一群处于第能级的氢原子向低能级跃迁时能发出不同频率的光其中只有种不同频率的光照射到图甲电路阴极的金属上能够发生光电效应测得光电流随电压变化的图像如图乙所示调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流已知氢原子的能级图如图丙所示则下列推断正确的是阴极金属的逸出功可能为图乙中的光光子能量为若图乙中的则若甲图中电源右端为正极随滑片向右滑动光电流先增大后保持不变

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161077. （2024•西安中学•高二下期末）如图所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出不同频率的光，其中只有3种不同频率的光a，b，c照射到图甲电路阴极K的金属上能够发生光电效应，测得光电流随电压变化的图像如图乙所示，调节过程中三种光均能达到对应的饱和光电流，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（　　）

A.阴极金属的逸出功可能为W₀＝5.5eV

B.图乙中的b光光子能量为10.2eV

C.若图乙中的U_a＝7V，则U_c＝4.45V

D.若甲图中电源右端为正极，随滑片向右滑动，光电流先增大后保持不变

共享时间:2024-07-05 难度:3

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[考点]

光电流与电压的关系图像，计算能级跃迁过程吸收或释放的能量，原子能级跃迁与光电效应的结合，

[答案]

[解析]

解：这些氢原子在向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，按频率从高到低（辐射能量从大到小）分别是n＝4→n＝1，n＝3→n＝1，n＝2→n＝1，n＝4→n＝2，n＝3→n＝2，n＝4→n＝3。依题意，照射图甲所示的光电管阴极K，能使金属发生光电效应的是其中频率高的三种，分别是n＝4→n＝1；n＝3→n＝1；n＝2→n＝1。
A．由第2能级向基态跃迁辐射的光子能量为E_c＝E₂﹣E₁＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV
辐射能量第4大的光子能量为E₄₂＝E₄﹣E₂＝﹣0.85eV﹣（﹣3.4eV）＝2.55eV
由于只测得3条电流随电压变化的图像，故阴极金属的逸出功介于2.55eV～10.2eV之间，故A正确；
B．由乙图可知，b光是频率排第二高的光，则是第3能级向基态跃迁发出的，其能量值为E_b＝E₃﹣E₁＝﹣1.51eV﹣（﹣13.6eV）＝12.09eV，故B错误；
C．a光的频率最高，a光是由第4能级向基态跃迁发出的，其光子能量为E_a＝E₄﹣E₁＝﹣0.85eV﹣（﹣13.6eV）＝12.75eV
由乙图可知，a光的遏止电压最大，据光电效应方程eU＝E_k＝hν﹣W₀
若U_a＝7V，代入数据解得金属的逸出功为W＝5.75eV
c光应是能级2向基态跃迁产生的光，其光子能量为10.2eV，故U_c＝

，故C正确；
D．若甲图中电源右端为正极，则光电管上加的为反向电压，随着滑片向右滑动，反向电压逐渐增大，到达A极的光电子越来越少，光电流减小直至减为零，故D错误。
故选：AC。

[点评]

本题考查了"光电流与电压的关系图像，计算能级跃迁过程吸收或释放的能量，原子能级跃迁与光电效应的结合，"，属于"典型题"，熟悉题型是解题的关键。

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A.单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最大

B.单色光a和c的频率相同，且a光更强些，b光频率最大

C.单色光a和c的频率相同，且a光更弱些，b光频率最小

D.单色光a和c的频率不同，且a光更强些，b光频率最小

共享时间:2020-04-14 难度:2 相似度:0.83

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159027. （2023•铁一中学•高三上一月） $德优题库$ 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列说法正确的是（　　）

A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子

B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低

C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量

D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量

共享时间:2023-10-22 难度:5 相似度:0.53

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159150. （2023•西安市•高三上二月） $德优题库$ 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=4能级上，下列说法正确的是（　　）

A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子

B.从n=4能级跃迁到n=3能级需放出0.66eV的能量

C.n=4能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量

D.从n=4能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低

共享时间:2023-12-30 难度:5 相似度:0.53

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206379. （2024•铁一中学•二模） $德优题库$ 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列说法正确的是（　　）

A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子

B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低

C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量

D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量

共享时间:2024-03-29 难度:5 相似度:0.53

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2024-07-05

高中物理 | 高二下 | 选择题

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