【十年高考】2003—高考物理试题分类解析 专题27 量子论.docVIP

十年高考(20032012）物理试题分类解析专题27 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：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,2.2jb5.31014hz,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. 10c. 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