十四 波粒二象性 原子结构和原子核
1．(多选)现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )
A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B．入射光的频率变高，饱和光电流变大
C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大
D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生
答案 AC
解析 在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误；根据Ekm＝hν－W0可知，对于同一光电管，逸出功W0不变，当入射光的频率变高，光电子的最大初动能Ekm变大，因此C正确；由光电效应规律可知，当入射光的频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流产生，因此D错误。
2．(多选)下列说法正确的是( )
A．天然放射性现象说明原子核内部具有复杂的结构
B．α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构
C．原子核发生β衰变生成的新核原子序数增加
D．氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长
答案 AC
解析 天然放射现象说明原子核内部具有复杂的结构，A正确；α粒子散射实验说明原子具有核式结构，B错误；根据电荷数守恒、质量数守恒知，β衰变放出了一个电子，新核的电荷数加1，即原子序数增加，C正确；氢原子从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的能量小于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的能量，故从能级3跃迁到能级2辐射出的光子的波长大于从能级2跃迁到能级1辐射出的光子的波长，D错误。
3. (多选)如图所示，是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象。由图象可知( )
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于hνc
C．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为E
D．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
答案 ABC
解析 由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，对应图线可得，该金属的逸出功W0＝E＝hνc，A、B均正确；若入射光的频率为2νc，则产生的光电子的最大初动能Ek＝2hνc－W0＝hνc＝E，故C正确；入射光的频率为时，该金属不发生光电效应，D错误。
4. (多选)如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝3能级，下列说法中正确的是( )
A．这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的光子
B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2 eV
C．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长
D．如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，那一定是由n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的
答案 ACD
解析 根据C＝3知，这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的光子，故A正确；由n＝3能级跃迁到n＝1能级，辐射的光子能量最大，ΔE＝－1.51 eV－(－13.6) eV＝12.09 eV，故B错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量最小，频率最小，则波长最长，故C正确；如果发出的光子中只有一种能使某金属产生光电效应，则这种光子为能量最大的那种，即为从n＝3能级跃迁到n＝1能级发出的，故D正确。
