【十年高考】2003—2012高考物理试题分类解析专题27量子论

1、十年局考（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【解析】谱线从左向右的波长依次增大，正确的是co【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

2、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fi射出电磁波的波长长4 一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r - ,一出电磁波的速度大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4 158 517【解析】：由玻尔理论可知，从4能级跃迁到广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，凿项a正嘀；辐射出电磁波的速

3、度一样大，选项b 错误；处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不一样的*处于基态出现 的概率最大,选项c错误;从高能级向低育演跣迁时.氢原子一定向外放出能量, 选项d错误。【考点定位】此题考查能级.玻尔理论及其相关知识口4. (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

4、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e,下列说法正确的a .对于同种金属,e与照射光的强度无关b .对于同种金属,e与照射光的波长成反比c .对于同种金属,e与光照射的时间成正比d .对于同种金属,e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【答案】

5、adek解析】根据光电效应规律，对于同种金属，f与照射光的强度无关，与光照 射的时间无关，巳与照射光的频率成线性关系，工与照射光的波长有关，但不是 成反比，选项ad正确me错误：对干不同和金属，若照射光频率不变，根据光 电效应方程，e.：=!w-lv, e，与金属的逸出功成线性关系，选项e正确口【考点定位】此题考查光电，效应及其相关知识.7 （2012 江苏物理）a、b两种光子的能量之比为2 ： 1,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】pa：pb=2：1。 w= ea-2 e&。【解析】光子能量 e=

6、hiv ,动量p=h/入，且y = c/入，联立解得：p=e/c。贝u ： pa ： pb=2 : 1。a光照射时，光电子的最大初动能ra=&-w0,b光照射时，光电子的最大初动能ekb=e -w0,联立解得：w= 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en =导，其中ei为基态能量。当氢原 n子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为 y 1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为y 2,则x=。2【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=-3

7、e1/16;氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的能量e = e1/4- e产-3曰/4 ;、一 1光子目匕n为 h v ,则=o、24二.2011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. 1a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a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a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)

8、 改用xm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en = e1 / n2 ,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. eb.3e12hce1c.4hc 口 9hceiei答案：c解析：第一激发态能量为e=e/22=e/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/入得能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为入管，选项c正确。4

9、(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模射艮收料射曲通注射强度答案：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a正确。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 丫 1,从能 级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为 y 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 h y 1+h y 2 b.辐射光子的能量为 h y 1+hv 2c.吸收光子的能量为 hv 1-hv 2 d.辐射光子的能量为

10、h v 1-h y 25.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 成辐射光子能量为h v 2- hv 1,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（e1 y 2 y 1,则.（填入正确选项前的字母）a 、 v 01。已知普朗克常量h、n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 2n h.2medb.md2h2 2 -)3 n ec.2 2d h- 22mend.2 2 n h22med解析：由德布罗意物质波波长公

11、式可知：1 o o的加速电压为 u,由动能te理 eu=mv=p/2m,2入=h/p ,又入=d/ n,设显微镜工作时电子2卜2联立解得u=j2med3 （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（）noo432en/ev00.85-1.51-3.4113 6a.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

12、4跃迁到2、跃迁到1,能级3跃迁到1,能级2跃迁 至ij 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 . 13.60evb .10.20evc . 0.54 evd . 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

13、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

14、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。e/ev0-0.38-0.84-1.51-3.40-13.60九.2004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。n - -0-二6e/ev -0.38 -0.55-1.51a.15-3.40b.10材料葩钙镁钺钛逸出功（10-19j）3. 04. 35. 96. 26. 6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 x 10-34j s , 光速 c=3.0 x 10 -8m/s）a.2种 b.3 种 c.4 种d.5 种

15、答案；a解析；波长为4。0 nrr的单色光，光子能量三二he/九=5 乂 1。二k 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艳、钙2 种，选项文正确。2. （ 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?c.d.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-13.61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）分别用波长为入和3入/4的单色光照射同一金属板，发出

16、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:1 hca. -2 12 hcb. c. 3 hc d.答案:b解析：设用波长为人的单色光照射金属板，发出的光电子的最大初动能 为e,由光电效应方程，e二证，-%用波长为速附的单色光照射同一金属板. 发出的光电子的最大初动熊为2e=4联立解得2 1上，选项b正确。3 z十.2003年高考题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，有可能不发射光子。例如在某种条件下， 铭原子的n=2能级上的电子跃迁到 n=1能级上时并不发射光子， 而是将