高三物理一轮复习 15.1光电效应 原子结构 氢原子光谱开卷速查.doc

选修35第十五章开卷速查(四十五)光电效应原子结构氢原子光谱说明提示本试卷共三部分a组基础巩固b组能力提升c组难点突破试卷满分：100分考试时间：45分钟a组基础巩固1(多选题)(2014广东卷)在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应下列说法正确的是()a增大入射光的强度，光电流增大b减小入射光的强度，光电效应现象消失c改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应d改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大解析：根据光电效应规律可知，增大入射光的强度，光电流增大，a项正确；减小入射光的强度，光电流减小，光电效应现象并不消失，b项错误；改用小于的入射光照射，如果入射光的频率仍然大于光电管阴极材料的极限频率，仍能发生光电效应，c项错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，增大入射光的频率，光电子的最大初动能增大，d项正确答案：ad2卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是图451中的()a b c d图451解析：本题考查学生对粒子散射实验现象的定性认识由教材中讲述的实验现象可知，只有d选项符合答案：d3氢原子放出一个光子后，根据玻尔理论，氢原子的()a核外电子的电势能增大b核外电子的动能增大c核外电子的转动周期变大d氢原子能量增大解析：据玻尔理论，氢原子由能量较高的定态跃迁到能量较低的定态才辐射出光子，反之会吸收光子，所以d错误据玻尔理论，氢原子放出一个光子后，核外电子进入低能级轨道运行，半径变小，由km知，随r变小，电子线速度变大，电子的动能增大，所以b正确由t知，r变小，线速度v变大，所以t变小，c错误当电子由半径大的轨道跃迁到半径小的轨道时，电场力做正功，所以电子电势能变小，a错误答案：b4用波长为2.0107m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019j.由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h6.631034js，光速c3.0108m/s，结果取两位有效数字)()a5.51014hzb7.91014hzc9.81014hz d1.21015hz解析：本题考查光电效应方程，意在考查考生对光电效应方程ekhw逸的理解，并能应用光电效应方程求解极限频率由光电效应方程ekhw逸，而w逸h0，所以钨的极限频率07.91014hz，选项b正确答案：b图4525(多选题)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流i与光电管两极间所加电压u的关系如图452，则这两种光()a照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大b从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大c通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大d通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大解析：由eh知，光的频率是光电子最大初动能的决定因素，a光的频率小，折射率小，临界角大，在光的干涉实验中，若保持双缝间距离、缝与屏间距离都不变，用b光和a光分别做实验得出的干涉条纹，可以看出b光的条纹间隔比a光的小，b、c正确答案：bc6“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成若在结两端加恒定电压u，则它会辐射频率为的电磁波，且与u成正比，即ku.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为()a. b.c2he d.解析：由ku，又题目中提到元电荷e和普朗克常量h，可联想到能量，即列出相关等式quh，进而比较ku，得出k，再结合题意可知，k，故选项b对答案：b7(多选题)在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子()a一定落在中央亮纹处b可能落在其他亮纹处c不可能落在暗纹处d落在中央亮纹处的可能性最大解析：根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故b、d正确答案：bdb组能力提升8如图453所示，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图象反映了某质点做匀速直线运动时，图453位置与时间的关系若令x轴和y轴分别表示其他的物理量，则该图象又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系下列说法中正确的是()a若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图象可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系b若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图象可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系c若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图象可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系d若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图象可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系解析：本题考查动能定理、爱因斯坦光电效应方程、动量定理、法拉第电磁感应定律中的物理图象根据动能定理和匀速直线运动规律得：ekf合at2，选项a错；根据爱因斯坦光电效应方程得：ekhw，选项b错；根据动量定理，pp0f合t，选项c正确；根据法拉第电磁感应定律得：e，故项d错误答案：c9在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图454所示则可判断出()图454a甲光的频率大于乙光的频率b乙光的波长大于丙光的波长c乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率d甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析：本题考查光电效应的有关知识，要求学生对光电效应有深刻的理解由题图可知，丙光的最大电流小于甲光和乙光的最大电流，说明逸出的电子数目最少，即丙光的强度最小由题图说明丙光对应的光电子的初动能最大，即丙光的频率最高(波长最小)，b项正确，d项错误；甲光和乙光的频率相同，a项错误；由于是同一光电管，所以乙光、丙光截止频率是一样的，c项错误答案：b10.图455如图455为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()a从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出电磁波的波长长b从n5能级跃迁到n1能级比从n5能级跃迁到n4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解析：根据emenhh可得h，则从n4能级跃迁到n3能级比从n3能级跃迁到n2能级辐射出的电磁波的波长要长，故a选项正确；由于电磁波在空气中的传播速度都是相同的，接近光速，故b选项错误；根据氢原子的电子云图可知，处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的，故c选项错误；从高能级向低能级跃迁时，原子一定向外以光子的形式释放能量，故d选项错误答案：a11紫外线照射一些物质时，会发生荧光效应，即物质发出可见光，这些物质中的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为e1和e2，下列关于原子这两次跃迁的说法中正确的是()a两次均向高能级跃迁，且|e1|e2|b两次均向低能级跃迁，且|e1|e2|c先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|e1|e2|d先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且|e1|e2|解析：原子吸收紫外线，使原子由低能级向高能级跃迁，吸收|e1|，再由高能级向低能级跃迁，放出可见光，紫外线光子能量大于可见光，故|e1|e2|，d正确答案：d12氢原子在基态时轨道半径r10.531010 m，能量e113.6 ev.求氢原子处于基态时：(1)电子的动能(2)原子的电势能(3)用波长是多少的光照射可使其电离？解析：(1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v1，则：k，故电子动能ek1mv ev13.6 ev.(2)e1ek1ep1，故ep1e1ek113.6 ev13.6 ev27.2 ev.(3)设用波长的光照射可使氢原子电离：0e1， m0.914 1107 m.答案：(1)13.6 ev(2)27.2 ev(3)0.914 1107 m13氢原子处于基态时，原子的能量为e113.6 ev，当处于n3的激发态时，能量为e31.51 ev，则：(1)当氢原子从n3的激发态跃迁到n1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种不同频率的光子？解析：(1)由跃迁公式得：he3e1由代入数据得：1.03107m.(2)若要将基态原子电离：h0e1，代入数据得3.31015hz.(3)光子种数nc3种答案：(1)1.03107m(2)3.31015 hz(3)3种c组难点突破14(多选题)氢原子的能级图如图456所示，处于n3激发态的大量氢原子向基态跃迁时所图456放出的光子中，只有一种光子不能使某金属a产生光电效应，则下列说法正确的是()a不能使金属a产生光电效应的光子一定是从n3激发态直接跃迁到基态时放出的b不能使金属a产生光电效应的光子一定是从n3激发态直接跃迁到n2激发态时放出的c若从n4激发态跃迁到n3激发态，所放出的光子一定不能使金属a产生光电效应d金属a逸出功一定大于1.89 ev解析：大量处于第3能级的氢