1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业(三十九)(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(2012上海高考)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,光才具有粒子性2.(2013长沙模拟)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D
2、.入射光频率大于极限频率才能产生光电子3.(2013银川模拟)在光电效应实验中,某同学用同一实验装置在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,则()A.乙光的频率大于甲光的频率B.甲光的波长大于丙光的波长C.丙光的光子能量大于甲光的光子能量D.乙光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能4.如图所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成明暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔张角增大,则此实验可以说明()A.光能发生衍射B.光具有波粒二象性C.验电器的铝箔原来带负电D.从锌板上逸出带电粒子5.对粒子散射实验,下列描述正确的是()A.绝大多数粒子穿过金箔
3、时都会明显改变运动方向B.少数粒子穿过金箔时会被反向弹回C.散射角度大的粒子受原子核的作用力也大D.无论散射角度大小,粒子的机械能总是守恒的6.当用具有1.87eV能量的光子照射n=3激发态的氢原子时()A.氢原子不会吸收这个光子B.氢原子吸收该光子后被电离,电离后电子的动能为0.36 eVC.氢原子吸收该光子后被电离,电离后电子的动能为零D.氢原子吸收该光子后不会被电离7.(2013北碚模拟)对于原子光谱,下列说法正确的是()A.原子光谱是不连续的B.由于原子都是由原子核和电子组成的,所以各种原子的光谱是相同的C.各种元素原子的结构不同,所以各种原子的光谱也是不同的D.分析物质发出的光谱,可
4、以鉴别物质中含哪种元素8.如图所示,大量氢原子处于能级n=4的激发态,当它们向各较低能级跃迁时,对于多种可能的跃迁,下面说法中正确的是()A.最多只能放出4种不同频率的光子B.从n=4能级跃迁到n=1能级放出的光子频率最大C.从n=4能级跃迁到n=1能级放出的光子频率最小D.从n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子频率等于从n=2能级跃迁到n=1能级放出的光子频率9.(2013大庆模拟)关于原子结构和原子核,下列说法中正确的是()A.利用粒子散射实验可以估算原子核的半径B.利用粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C.原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D.处于激发态的氢原子放出光子后
5、,核外电子运动的动能将增大10.(2013长沙模拟)如图所示为氢原子的能级图。若在气体放电管中,处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态,在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中()A.最多能辐射出10种不同频率的光子B.最多能辐射出6种不同频率的光子C.能辐射出的波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的D.能辐射出的波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(15分)如图所示,真空中金属板M、N相距为d,当用波长为的光照射N板时,电路中的电流为I,设电子的
6、电荷量为e,质量为m,真空中光速为c。(1)求每秒到达M板的电子数。(2)当垂直于纸面再加一匀强磁场,且磁感应强度为B时,电路中的电流恰好为零,求从N板逸出的光电子的最大初动能和N板的逸出功。12.(能力挑战题)(15分)已知氢原子在n=1时的能量E1=-13.6eV,电子的轨道半径r1=0.5310-10m,求:(1)电子在第三条轨道即n=3时的动能和势能各是多少?(2)原子从n=3跃迁到n=1时辐射出光子的频率多大?波长是多大?答案解析1.【解析】选B。“光子说”并不否认光的波动性,从本质上有别于“粒子说”,A错;由光子的能量E=h可知,光的波长越大,频率越小,故光子的能量越小,B对;根据
7、光子说,光的能量是不连续的,C错;光子数越多,光的波动性越明显,光的粒子性越不明显,D错。2.【解析】选C、D。由光电效应规律可知,在能够发生光电效应的情况下,光电流大小与入射光的强度有关,故A、B均错。入射光的频率决定入射光能量的大小,只有入射光的频率大于极限频率才能产生光电子,遏止电压与入射光的频率有关,故C、D均正确。【变式备选】(2013信阳模拟)关于光电效应,下列说法正确的是()A.某种频率的光照射金属发生光电效应,若增加入射光的强度,则单位时间内发射的光电子数增加B.光电子的动能只与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关C.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应D.一般需要用光照
8、射金属几分钟到几十分钟才能产生光电效应【解析】选A、B、C。某种频率的光会发生光电效应,若增加入射光的强度,即增加入射光的光子数,则发生光电效应时单位时间内产生的光电子数将增加,故A正确。由爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W可知,光电子的动能只与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关,故B正确。任何一种金属都有截止频率存在,低于截止频率的光照射对应金属,不能发生光电效应,故C正确。发生光电效应时,一个电子只能吸收一个光子的能量,不需要能量的积累过程,故D错。3.【解析】选A、B、C。由爱因斯坦的光电效应方程和遏止电压可得关系式:eU=h-W,结合题目图像可知,乙光和丙光的频率相等,大于甲光的频率,
9、故A正确。由E=h知,丙光的光子能量大于甲光的光子能量,故C正确。由于甲光频率小于丙光频率,则甲光波长大于丙光波长,故B正确。由爱因斯坦光电效应方程Ek=h-W可知,由于乙光的频率等于丙光的频率,所以乙光光电子的最大初动能等于丙光光电子的最大初动能,因此D错。4.【解析】选A、B、D。使锌板发生光电效应说明光具有粒子性,在锌板上发生衍射说明光具有波动性,故A、B、D正确。发生光电效应使锌板带正电,验电器的铝箔张角变大,说明锌板原来带正电,故C错。5.【解析】选C。粒子散射实验的现象:绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数粒子发生了偏转,并且有极少数粒子偏转角超过了90,有的甚至被弹回,
10、偏转角几乎达到180,因电场力做了功,粒子的机械能不守恒,故A、B、D错,C正确。6.【解析】选B。氢原子在n=3具有的能量为-1.51 eV,它只要获得1.51 eV的能量就能电离,现用1.87eV能量的光子照射,它电离后多余的能量转化为动能,即动能为1.87 eV-1.51 eV=0.36 eV,故A、C、D错,B正确。7.【解析】选A、C、D。原子光谱是由一些不连续的亮线组成的,故A正确。由于每种元素的原子内部的电子运动情况不同,它们发出的光谱就不同,故B错。各种元素原子的原子结构不同,每种元素的原子只能发出具有本身特征的光,故C、D正确。8.【解析】选B。根据玻尔原子理论的跃迁假设有E
11、=h,则=,由此式知,能级差越大,放出的光子的频率越大,故C错,B正确。大量处于能级n=4的氢原子向低能级跃迁时发出光子的频率数为=6种,故A错。由于从n=4跃迁到n=3的能级差不等于从n=2跃迁到n=1的能级差,根据=可知,D错。9.【解析】选A、D。根据粒子散射实验,可估算出原子核的直径约为10-1510-14m,但核外电子的运动半径不确定,故A对B错。玻尔理论能很好地解释氢原子光谱的实验,故C错。处于激发态的氢原子放出光子后向低能级跃迁,核外电子运动半径减小,由F向=m=k可分析出电子动能增大,故D正确。10.【解析】选B、D。氢原子从基态跃迁到n=4的能级需要吸收E=-0.85eV-(
12、-13.6 eV)=12.75 eV的能量,氢原子从与电子碰撞中吸收12.8eV的能量,把其中的12.75 eV的能量用以从基态跃迁到n=4的状态,把剩余的0.05eV能量作为氢原子的动能,处于n=4的一群氢原子向低能级跃迁时发出=6种频率的光子,故A错,B正确。由前面分析可知,氢原子不能跃迁到n=5的能级,故C错。由E=h=h,得=,从此式可知,从n=4跃迁到n=3的能量差E最小,辐射出光的波长最长,故D正确。11.【解析】(1)设每秒到达M板的电子数为n,由电流的定义有:I=ne则:n=(2分)(2)由光电效应原理可知,从N板逸出的光电子的动能和速度方向各不相同,加上磁场后,只要平行于N板
13、且动能最大的电子不能到达M板,则在其他方向上无论动能多大的电子均不能到达M板,此时,电路中的电流恰好为0,设具有最大初动能的电子速率为v,则:轨道半径为r=(2分)由牛顿第二定律有:evB=m(2分)解得:v=(2分)故电子的最大初动能Ekm=mv2=(2分)根据光电效应方程,设N板的逸出功为W,则有:h=W+Ekm(2分)解得:W=h-Ekm=h-(3分)答案：(1)(2)h-12.【解析】(1)由rn=n2r1(1分)得:r3=32r1=4.7710-10m(1分)又由En=得:E3=-eV=-1.51eV=-2.41610-19J(2分)核外电子绕核做匀速圆周运动所需要的向心力由原子对电
14、子的库仑力提供,即k=m(2分)由此得电子在n=3轨道上的动能Ek3=mv2=2.41510-19J(2分)则电子在n=3轨道上时的势能为Ep3=E3-Ek3=-4.83110-19J(1分)(2)由h=E3-E1(2分)变形得:=2.911015Hz(2分)则=1.0310-7m(2分)答案：(1)2.41510-19J-4.83110-19J(2)2.911015Hz1.0310-7m【总结提升】玻尔原子模型中遵循的经典物理规律(1)在玻尔原子模型中,认为核外电子绕核做匀速圆周运动,故向心力是由电子和原子核间的库仑力来提供,根据牛顿第二定律和库仑定律就能分析此题。(2)玻尔模型中的能级是指电子在该轨道运动时系统的总能量,包含电子的动能和系统的电势能,轨道半径越大,能级越高,原子的总能量越大。关闭Word文档返回原板块