高中物理 6.4 微观世界与量子论同步测控（带解析） 新人教版必修1

用心 爱心 专心1 高中物理高中物理 6 46 4 微观世界与量子论同步测控 带解析 微观世界与量子论同步测控 带解析 新人教版必新人教版必 修修 1 1 我夯基我夯基 我达标我达标 1 光电效应表明 A 光是一种电磁波 B 光是一种高速粒子流 C 光具有粒子性 D 光具有波动性 解析 解析 光电效应是光粒子性的表现 故选项 C 正确 答案 答案 C 2 红 橙 黄 绿四种单色光中 光子能量最小的是 A 红光 B 橙光 C 黄光 D 绿光 解析 解析 根据 E h 可知 光子能量最小的应对应频率最小的光 红 橙 黄 绿四种单色 光种红光的频率最小 故红光光子能量最小 答案 答案 A 3 在演示光电效应的实验中 把某种金属板连在验电器上 第一次 用弧光灯直接照射金属 板 验电器的指针就张开一个角度 第二次 在弧光灯和金属板之间 插入一块普通的玻璃 板 再用弧光灯照射 验电器指针不张开 由此可以判定 使金属板产生光电效应的是弧 光中的 A 可见光成分 B 紫外光成分 C 红外光成分 D 无线电波成 分 解析 解析 用弧光灯直接照射金属板 金属板逸出光电子带正电 使验电器的指针张开 插入 普通玻璃板后 因为玻璃板能吸收紫外线 而可见光依然能通过玻璃板照到金属板上 验 电器指针不张开 所以 可以判定 使金属板产生光电效应的是弧光中的紫外线成分 答案 答案 B 4 经典回放 下表给出了一些金属材料的逸出功 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 6 10 34 J s 光速 c 3 00 108 m s 材料铯钙镁铍钛 逸出功 10 19 J 3 04 35 96 26 6 A 2 种 B 3 种 C 4 种 D 5 种 解析 解析 E h J 4 97 10 19 J 9 834 10400 1031063 6 hc 大于钙和铯的逸出功 所以能产生光电效应的材料最多有 2 种 答案 答案 A 5 一群氢原子处于 n 4 的激发态 它们可能发出的谱线 A 只有 1 条 B 只有 3 条 C 可以有 6 条 D 可以有无数条 解析 解析 原子发光是能级间的跃迁 处于激发态的氢原子在跃向较低能级时就会辐射出一定 用心 爱心 专心2 频率的谱线 由于氢原子从高能态向低能态跃迁时有各种可能 如下图所示 因此这一群氢 原子可能发出 6 条光谱线 答案 答案 C 6 光电效应实验的装置如图 6 4 5 所示 则下面说法中正确的是 图 6 4 5 A 用紫外光照射锌板 验电器指针会发生偏转 B 用红色光照射锌板 验电器指针会发生偏转 C 锌板带的是负电荷 D 使验电器指针发生偏转的是正电荷 解析 解析 将擦得很亮的锌板连接验电器 用弧光灯照射锌板 弧光灯发出紫外线 验电器指 针张开一个角度 说明锌板带了电 进一步研究表明锌板带正电 这说明在紫外线的照射下 锌板中有一部分自由电子从表面飞出来 锌板中缺少电子 于是带正电 A D 选项正确 红光不能使锌板发生光电效应 答案 答案 AD 7 经典回放 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 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 解析 解析 根据光电效应规律 只要入射光的频率大于极限频率 就能发生光电效应 D 错 光 电子的最大初动能取决于入射光的频率 与光的强度无关 故 A 正确 B 错 减小光的强度 时 单位时间内产生的光电子数目将减少 故 C 正确 答案 答案 AC 8 在光电效应实验中 下列结果正确的是 A 如果入射光比较弱 只要照射的时间足够长 就会产生光电效应 B 当入射光的频率增大为原来的两倍时 光电子的最大初动能也增大为原来的两倍 C 当入射光的波长增大为原来两倍时 可能不产生光电效应 D 当入射光的强度增大为原来两倍时 单位时间发射光电子的数量也增大为原来的两倍 解析 解析 如果入射光的频率比极限频率低 那么无论光多么强 照射时间多么长 都不会发 生光电效应 而如果入射光的频率高于极限频率 即使光不强 也会产生光电效应 A 错 在光电效应中每秒从阴极发射的光电子数与入射光强成正比 D 正确 入射光的频率增大时 从阴极逸出的光电子的初动能也增大 但两者不是简单的正比关系 B 错 入射光波长为原来的两倍时 其频率减为原来的 如果已低于阴极材料的极限频率 就 2 1 不会产生光电效应 答案 答案 CD 9 1900 年 为解决黑体辐射的实验规律提出了量子假说 认为能量 E 与波长 的关系为 5 年后 爱因斯坦在此基础上提出 的说法 并认为光有 解析 解析 普朗克首先研究黑体辐射并提出量子化假说 爱因斯坦提出光子说 并引入光子量 用心 爱心 专心3 子化 E h 中 表示波动性 因此光子说既认为光具有波动性 又具有粒子性 答案答案 普朗克 E h 光量子 波粒二象性 c 10 某种可见光的波长为 8 543 10 7 m 则该光束内光子的能量是 解析解析 E h h J 2 33 10 19 J c 7 434 10543 8 1031063 6 答案 答案 2 33 10 19 J 11 关于光的本性 早期有牛顿的微粒说和惠更斯的 后来又有麦克斯韦的电磁 说 20 世纪初 为解释 现象 爱因斯坦提出了光子说 实验证实了实 物粒子也具有波动性 答案 答案 波动说 光电效应 电子衍射 12 计算波长是 0 122 0 m 的紫外线的光子的能量 用焦耳和电子伏两种单位表示 解析 解析 根据光子说光子能量 E h E h h 6 63 10 34 J 1 63 10 18 J c 6 6 101220 0 1000 3 1 63 10 18 J 10 2 eV 答案 答案 1 63 10 18 J 10 2 eV 我综合我综合 我发展我发展 13 某种单色光照射到金属表面时 如图 6 4 6 所示 金属表面有光子逸出 如果光的强度 减弱 频率不变 则下列说法正确的是 图 6 4 6 A 光的强度减弱到某一最低数值时 就没有光电子逸出 B 单位时间内逸出的光电子数减少 C 逸出光电子的最大初动能减少 D 单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减少 解析 解析 根据光子说 入射光的频率决定是否发生光电效应和光电子的最大初动能 入射光 的强度决定光电子的个数 光的强度减弱 表明光子的个数减少 所以选项 B 正确 由于频 率不变 仍会发生光电效应 且光子的最大初动能不变 所以选项 A C D 错误 答案 答案 B 14 如图 6 4 7 所示 被激发的氢原子从较高能态跃迁到较低能态时 发出波长分别为 1 2 3的三条谱线 则三者的关系是 图 6 4 7 A 3 1 2 B 1 2 3 C D 213 111 用心 爱心 专心4 321 111 解析 解析 根据玻尔理论 辐射光的波长或频率满足关系式 h h E c 所以 h 1 h E3 E2 1 c h 2 h E2 E1 2 c h 3 h E3 E1 3 c 所以 213 111 答案 答案 C 15 人眼可观察到的最小功率为 1 10 12 W 人眼对绿光 波光为 5 10 7 m 最敏感 每秒 钟至少要射入 个光子才能引起视觉 解析 解析 引起视觉的最小功率为 P 1 10 12 W 1 10 18 W 每个光子能量 h h 6 63 10 34 4 0 10 19 J 又 P n h c 7 8 100 5 103 所以 n 3 个 19 18 104 101 hv P 答案 答案 3 16 某金属在一束黄光照射下 刚好有电子逸出 即用频率小于黄光的光线照射就不能有电 子逸出 在下述情况下电子的最大初动能及逸出的电子数目会发生什么变化 1 增大 光强而不改变光的频率 2 用一束强度更大的红光代替黄光 3 用强度相同的紫光 代替黄光 解析 解析 由题意可知黄光频率为该金属的极限频率 1 增大光强而不改变光的频率 意味 着单位时间内入射的光子数增大 而每个光子的能量不变 由mvm2 h W 可知逸出的