2022年高考物理十年试题分类解析专题量子论 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载十年高考试题分类解析- 物理（二十二）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

2、（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】：A 精选学习资料 - - - - - - - -

3、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页学习好资料欢迎下载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 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

4、】：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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页

5、学习好资料欢迎下载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

6、n 能级的能量为12nEEn，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12=。【答案】14【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12=14。二 2011 年高考题精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页学习好资料欢迎下载1. （2011天津理综卷）下列能揭示

7、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）

8、已知氢原子的基态能量为E， 激发态能量21/nEEn， 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.143hcEB.12hcE C.14hcE D. 19hcE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=14hcE，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

9、强度都增加，另一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页学习好资料欢迎下载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 ，

10、 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12 hEm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=12mv2，解得电离后电子速度大小为v=12 hEm。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

11、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/000hce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-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，则可以断定精选学习资料 - -

12、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页学习好资料欢迎下载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

13、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2.5 10-3m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0 108m/s，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 1014Hz,2.2J

14、 B5.3 1014Hz,4.4 10-19J C3.3 1033Hz,2.2J D 3.3 1033Hz,4.4 10-19J 解析：由逸出功W=hv0解得钾的极限频率v0=5.3 1014Hz；由光电效应方程Ek=hc/ -W解得Ek=4.4 10-19J，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1,nnd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（）A222medhnB313222)(enhmdC2222menhdD2222med

15、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=12mv2=p2/2m，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页学习好资料欢迎下载联立解得U=2222n hmed。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

16、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 . 13.60eV 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

17、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，n En/eV 0 -0.

18、85 -1.51 -3.4 -13.6 4 3 2 1 1 -13.60 2 -3.40 3 -1.51 4 -0.85 5 -0.54 -0.38 6 0n E/eV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页学习好资料欢迎下载选项 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

19、些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功（ 10-19J）3 0 43 59 62 66 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 10-34Js , 光速 c=3.0 10 -8m/s）A.2 种 B.3种 C.4种 D.5种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？A.15 B.10 C.4 D.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

20、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.12hc B.23hc C.34hc D.45hc1 -13.61 2 -3.40 3 -1.51 4 -0.85 5 -0.54 -0.38 6 0n E/eV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页学习好资料欢迎下载1. （2003广东物理）用某种单色光照射某种金属表面，发

21、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，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1 能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4 能级上的电子， 使之脱离原子， 这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为2nAEn，式中n=1，2，3表示不同的能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是A.A163 B.A167 C.A1611 D.A1613答案： C 解析：铬原子的n=2 能级上的电子跃迁到n=1 能级上时释放能量-A/22-（-A ）=3A/4，转交给n=4 能级上的电子后脱离原子，俄歇电子的动能是3A/4+(-A/42)=11A/16 ，选项 C正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页