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十年高考试题分类解析-物理 专题27 量子论.doc

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资源描述

1、(二十二)量子论一2012年高考题1. (2012江苏物理)如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 _.1.【答案】C 【解析】谱线从左向右的波长依次增大,正确的是C。【考点定位】此题考查能级、玻尔理论、光谱及其相关知识。2(2012上海物理)在光电效应实验中,用单色光照时某种金属表面,有光电子逸出,则光电子的最大初动能取决于入射光的 ( )(A)频率(B)强度(C)照射时间(D)光子数目【答案】:A【解析】:在光电效应实验中,用单色光照时某种金属表面,有光电子逸出,根据光电效应方程,光电子的最

2、大初动能取决于入射光的频率,选项A正确。【考点定位】此题考查光电效应。3(2012四川理综)如图为氢原子能级示意图的一部分,则氢原子A从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B从n=5能级跃迁到n=1能级比n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大C处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的D从高能级向低能级跃迁时,氢原子核一定向外放出能量【答案】:A4(2012上海物理)根据爱因斯坦的“光子说”可知 (A)“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” (B)光的波长越大,光子的能量越小(C)一束单色光的能量可以连续变化 (D)只有光子数很多时,光才具有粒

3、子性【答案】:B【解析】:根据爱因斯坦的“光子说”可知,光的波长越大,光子的能量越小,选项B正确。【考点定位】此题考查光子说。5.(2012北京理综)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子A 放出光子,能量增加B 放出光子,能量减少C 吸收光子,能量增加D 吸收光子,能量减少5.【答案】:B【解析】氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子放出光子,能量减少,选项B正确。【考点定位】此题考查波尔理论、能级及其相关知识。6(2012海南物理)产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能Ek,下列说法正确的是 A对于同种金属,Ek与照射光的强度无关 B对于同种金属,Ek与照射光的波长成反

4、比 C对于同种金属,Ek与光照射的时间成正比 D对于同种金属,Ek与照射光的频率成线性关系 E对于不同种金属,若照射光频率不变,Ek与金属的逸出功成线性关系7 (2012江苏物理)A、B 两种光子的能量之比为21,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA 、EB . 求A、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功.【答案】pApB=21。 W0= EA-2 EB。 【解析】光子能量E=h,动量p=h/,且= c/,联立解得:p=E/c。则:pApB=21。A光照射时,光电子的最大初动能EkA=EA-W0,B光照射时,光电子的最大初动能EkB=EB -W0,联立解得:W

5、0= EA-2 EB。【考点定位】此题考查光子能量、动量、光电效应方程及其相关知识。8(2012山东理综)氢原子第n能级的能量为,其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为2,则= 。【答案】【解析】当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的能量E= E1/16- E1/4= -3E1/16;氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的能量E= E1/4- E1= -3E1/4;光子能量为h,则=。二2011年高考题1. (2011天津理综卷)下列能揭示原子具有核式结构的实验是A. 光电效应实验 B. 伦琴射线的发现

6、C. 粒子散射实验 D. 氢原子光谱的发现1.答案:C解析:此题考查物理学史及其相关知识。卢瑟福根据粒子散射实验结果提出了原子的核式结构学说,所以能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验,选项C正确。2(2011上海物理)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应,可能使该金属产生光电效应的措施是(A)改用频率更小的紫外线照射 (B)改用X射线照射(C)改用强度更大的原紫外线照射 (D)延长原紫外线的照射时间解析:根据光电效应规律,改用X射线照射,可能使该金属产生光电效应。选项B正确。3. (2011全国理综卷)已知氢原子的基态能量为E,激发态能量,其中n=2,3。用h表示普朗克常量,c表示真

7、空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为 A. B. C. D. 答案:C 解析:第一激发态能量为E2=E1/22=E1/4,能使氢原子从第一激发态电离的光子最小能量为E=- E1/4,由E=hc/得能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为=,选项C正确。4(2011江苏物理)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射规律的是答案:A解析:黑体辐射的强度随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加,另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动,所以选项A正确。5.(2011四川理综第18题)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为1,从能级n跃迁到能

8、级k时吸收紫光的频率为2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则A. 吸收光子的能量为h1+h2 B.辐射光子的能量为h1+h2 C. 吸收光子的能量为h1-h2 D.辐射光子的能量为h1-h2 5.答案:D解析:根据题述可知能级k高于能级m,氢原子从能级k跃迁到能级m,辐射光子能量为h2- h1,选项D正确。 6(2011江苏物理)按照玻尔原子理论,氢原子中的电子离原子核越远,氢原子的能量_(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E10),电子质量为m,基态氢原子中的电子吸收一频率为的光子被电离后,电子速度大小为_(普朗克常量为h ).答案:越大 解析:电子离原

9、子核越远,电势能越大,氢原子的能量越大。由能量守恒定律,h+ E1=mv2,解得电离后电子速度大小为v=。7.(2011新课标理综)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为0,该金属的逸出功为_。若用波长为(0)单色光做实验,则其截止电压为_。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为e,c和h。(1)答案: hc/0 解析:金属的逸出功等于W=hc/0. 若用波长为(21,则_.(填入正确选项前的字母) A、02)的激发态。此时出现的氢光谱中有N条谱线,其中波长的最大值为。现逐渐提高入射电子的动能,当动能达到某一值时,氢光谱中谱线数增加到N条。其中波长的最大值变为。下列各式中可能

10、正确的是AN= N+n BN= N+n-1 C Dbc。用b光束照射某种金属时,恰能发生光电效应。若分别用a光和c光照射该金属,则可以断定Aa光束照射时,不能发生光电效应Bc光束照射时,不能发生光电效应Ca光束照射时,释放出的光电子数目最多Dc光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最小答案:A解析:根据光电效应产生条件,a光束照射时,不能发生光电效应;c光束照射时,能发生光电效应;c光束照射时,释放出的光电子的最大初动能最大,选项A正确。15.(2006全国理综1)红光和紫光相比,A.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较

11、大C.红光光子的能量较大;在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小;在同一种介质中传播时红光的速度较小解析:由光子能量公式,红光频率降低,光子的能量较小;红光折射率较小根据n=c/v可知,在同一种介质中传播时红光的速度较大,选项B正确。八2005年高考题1(2005天津理综)某光电管的阴极是两金属钾制成,它的逸出功为2.21eV,用波长为2.510-3m的紫外线照射阴极,已知真空中光速为3.0108m/s,元电荷为1.610-19C,普朗克常量为6.6310-34Js,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是( )A5.31014Hz,2.2JB5.31014H

12、z,4.410-19JC3.31033Hz,2.2JD 3.31033Hz,4.410-19J解析:由逸出功W=hv0解得钾的极限频率v0=5.31014Hz;由光电效应方程Ek=hc/-W解得Ek=4.410-19J,选项B正确。2(2005天津理综)现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )ABCD解析:由德布罗意物质波波长公式可知:=h/p,又=d/n,设显微镜工作时电子的加速电压为U,由动能定理eU=mv2=p2/2m,联立解

13、得U=。nEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.643213(2005全国理综2)图中画出了氢原子的4个能级,并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )A二种B三种C四种D五种答案C解析:在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出6种不同频率的光波。其中能量大于2.22eV有能级4跃迁到2、跃迁到1,能级3跃迁到1,能级2跃迁到1,总共有四种,选项C正确。4(2005全国理综3)氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个

14、电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是 1 -13.60 2 -3.40 3 -1.51 4 -0.85 5 -0.54-0.386 0 n E/eVA . 13.60eV B .10.20eV C . 0.54 eV D . 27. 20eV 答案:A解析:氢原子的电离能是13.60eV,欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子,该氢原子需要吸收的能量至少是13.60eV,选项A正确。5(2005江苏物理)为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦,2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文,内容涉及狭义相对论、量子论和

15、统计物理学,对现代物理学的发展作出了巨大贡献某人学了有关的知识后,有如下理解,其中正确的是(A)所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动(B)光既具有波动性,又具有粒子性(C)在光电效应的实验中,入射光强度增大,光电子的最大初动能随之增大(D)质能方程表明:物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系答案BD解析:所谓布朗运动就是液体中 悬浮微粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,选项A错误;光既具有波动性,又具有粒子性,具有波粒二象性,选项B正确;在光电效应的实验中,入射光强度增大,光电子的最大初动能不变,光电子数目随之增大,选项C错误;质能方程表明:物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系,选项D

16、正确。九2004年高考题1.(2004全国理综1)下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功(10-19J)3043596266现用波长为400 nm 的单色光照射上述材料,能产生光电效应的材料最多有几种?(普朗克常量h=6.610-34Js , 光速c=3.010 -8m/s)A.2种 B.3种 C.4种 D.5种1 -13.61 2 -3.40 3 -1.51 4 -0.85 5 -0.54-0.386 0 n E/eV2.(2004广东物理)图示为氢原子的能级图,用光子能量为13.07eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种?A. 15B. 10

17、C. 4D. 1答案:B解析:用光子能量为13.07eV的光照射一群处于基态的氢原子,氢原子可以跃迁到n=5能级,可能观测到氢原子发射的不同波长有4+3+2+1=10种,选项B正确。3. (2004广东物理)分别用波长为和3/4的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为:A. B. C. D.1. (2003广东物理)用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应。现将该单色光的光强减弱,则(AC)A.光电子的最大初动能不变 B.光电子的最大初动能减少 C.单位时间内产生的光电子数减少 D.可能不发生光电效应答案:AC

18、解析:根据光电效应规律,将该单色光的光强减弱,光电子的最大初动能不变,.单位时间内产生的光电子数减少,选项AC正确。2. (2003广东物理)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为,式中n=1,2,3表示不同的能级,A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是 A. B. C. D.答案:C解析:铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时释放能量-A/22-(-A)=3A/4,转交给n=4能级上的电子后脱离原子,俄歇电子的动能是3A/4+(-A/42)=11A/16,选项C正确。

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