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1、（二十二）量子论 一2012 年高考题 1. （2012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
2、电效应方程，光电子的最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】 ：A 4 （2012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
3、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 【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物理
4、）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说确的 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/
5、，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： W0= 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理综）氢原子第 n 能级的能量为 1 2n E E n ，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 1 2 = 。 【答案】 1 4 【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=
6、 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 1 2 = 1 4 。 二2011 年高考题 1. （2011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 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
7、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 2 1/n EEn，其 中 n=2,3 。用 h 表示普朗克常量， c 表示真空中的光速。 能使氢原子从第一激发态 电离的光子的最大波长为 A. 1 4 3 hc E B. 1 2hc E C. 1 4hc E D. 1 9hc E 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
8、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 = 1 4hc E ，选项 C正确。 4（2011 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
9、为 h 1+h2 B.辐射光子的能量为h 1+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 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 1 2 hE m 解析：电子离原子核越远，电势能越大，氢原子的能量越大。
10、由能量守恒定律，h + E1= 1 2 mv 2，解得电离后电子速度大小为 v= 1 2 hE m 。 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 0 0 hc e 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
11、 谱中谱线数增加到N 条。其中波长的最大值变为。下列各式中可能正确的是 AN = N+n BN = N+n-1C 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）
12、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 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 3.0 10 8m/s，
13、元电荷为 1.6 10 -19C，普朗克常量为 6.63 10 -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（） A5.3 10 14Hz,2.2J B5.3 10 14Hz,4.4 10-19J C3.3 10 33Hz,2.2J D 3.3 10 33Hz,4.4 10-19J 解析：由逸出功W=hv0解得钾的极限频率v0=5.3 10 14Hz；由光电效应方程 Ek=hc/ -W 解得 Ek=4.4 10 -19J ，选项 B正确。 2（2005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1,n
14、 n d 其中。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（） A 2 22 med hn B 3 1 32 22 )( en hmd C 2 22 2men hd D 2 22 2med hn 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= 1 2 mv2=p2/2m， 联立解得 U= 22 2 2 n h med 。 3（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
15、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 n En/eV 0 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 4 3 2 1 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电 子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量 至少是 A . 13.60
16、eV 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，容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，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
