2000-2010年全国高考物理试题分类汇编(中篇)(十四)量子初步.pdf

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2、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：A.N=N n B.N=N n1 C.D.答案 AC 解析：氢原子处于n 能级向较低激发态或基态跃迁时，可能产生的光谱线条数的计算公式为N=.设氢原子被激发到量子数为n/的激发态时出现的氢光谱中有N条谱线,若 n/=n+1,N=N+n 即A 正确。氢原子能级越高相邻能级差越小，由 E=n/n 则 E/E 所以/即 C 正确。第 2 题(2008 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）)题目 下列与能量有关的说法正确的是（）A.卫星绕地球做圆周运动的半

3、径越大，动能越大 B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大 C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同 D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高 答案 B 解析：由G知卫星绕地球做圆周运动的半径越大，运动速度越小，动能越小，所以A 错误。在光电效应中由h=W+Ek。知光电子的最大初动能随入射光波长的减小而增大，所以B 正确。做平抛运动的物体在任意相等时间内，竖直方向下落高度不等。所以重力做功不同，即动能的增量不同，所以C 错误。在静电场中电荷的电势能与电场线的疏密没有关系，所以D 错误。第 3 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试

4、（全国）)题目 19.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5 条。用n表示两次观测中最高激发态的量子数n之 差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为 A.n 1，13.22eVE 13.32eV B.n 2，13.22eVE 13.32eV C.n 1，12.75eVE 13.06eV D.n 2，12.72eVE 13.06eV 答案 AD 解析：在n=1 的情况下，光谱线在原有情况下增加5 条，意味着基态氢原子从最初能跃迁到第5 定态变为能跃迁到第6 定态，所以电

5、子的能量应为-0.38 eV-（-13.60 eV）E0.28 eV(13.6 eV)，即13.22 eVE 13.32 eV，A 正确。在n=2 的情况下，光谱线在原有情况下增加5 条，意味着基态氢原子从最初能跃迁到第2 定态变为能跃迁到第4 定态，所以电子的能量应为-0.85 eV(13.6 eV)E0.54 eV(13.6 eV)，即12.75 eVE 13.06 eV，B 错误，D 正确。第 4 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国）)题目 18.氢原子在某三个相邻能级之间跃迁时，可发生三种不同波长的辐射光。已知其中的两个波长分别为1和 2，且1 2，则另一个

6、波长可能是 A.1+2 B.1 2 C.D.答案 CD 解析：如图甲情况，由E3-E2=h，E2E1=h，E3E1=h，可得3=，即C 正确。如图乙情况由E3E2=h，E3E1=h，E2E1=h，可得3=，即D 正确。第 5 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（天津卷）)题目 18.下图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4 的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是 A.最容易表现出衍射现象的光是由n=4 能级跃迁到n=1 能级产生的 B.频率最小的光是由n=2 能级跃迁到n=1 能级产生的 C.这些氢原子总共可辐射出3 种不

7、同频率的光 D.用n=2 能级跃迁到n=1 能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV 的金属铂能发生光电效应 答案 D 解析：由h=E，故=。故由n=4 跃迁到n=1 能级产生的光子能量最大，波长最短，所以该光子最不容易发生衍射现象，所以A 项错误；因由n=2 能级跃迁到n=1 能级产生的光子能量小于由n=4 跃迁到n=1 产生光子的能量，故其频率不是最小，所以B 项错误；大量的氢原子由n=4 的激发态向低能级跃迁，可能跃迁辐射出6 种不同频率的光子。故C 项错误。由n=2 能级跃迁到n=1 能级辐射出光子的能量E=-3.4-（-13.6）=10.2（eV）。因E W逸=6.34eV。故D项正确

8、。第 6 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）)题目 4.子与氢原子核(质子)构成的称为氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用,图为氢原子的能级示意图,假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2 能级的氢原子,氢原子吸收光子后,发出频率为v1、v2、v3、v4、v5和v6的光,且依次增大,则E等于 （A）h(v3-v1)（B）h(v5+v6)（C）hv3 （D）hv4 答案 C 解析：由能级跃迁知识及题意可知，处于n=2 能级的 氢原子吸收能量为E的光子后，发出6 种频率的光，说明 氢原子是从n=4 能级跃迁的，而1、2、3、4

9、、5和 6频率依次增大，说明从n=4 跃迁到n=2时，辐射能量为h3的光子，综上可知E=h3，C 正确，A、B、D 错误.第 7 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试物理（广东卷新课标）)题目 2.图 1 所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A 处于激发态E2，氢原子B 处于激发态E3，则下列说法正确的是 图 1 A.原子A 可能辐射出3 种频率的光子 B.原子B 可能辐射出3 种频率的光子 C.原子A 能够吸收原子B 发出的光子并跃迁到能级E4 D.原子B 能够吸收原子A 发出的光子并跃迁到能级E4 答案 B 解析：氢原子A由激发态向低能级跃迁只能辐射1 种频率的光子，故A

10、错.氢原子B处于n=3 的激发态，其向低能级跃迁能辐射3 1，3 2，2 1 的三种频率的光子，故B 正确.由氢原子能级的量子性，吸收光子必须满足h=，故C、D 错误.第 8 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）)题目 19.两种单色光 a 和 b，a 光照射某金属时有光电子逸出，b 光照射该金属时没有光电子逸出，则 A.在真空中，a 光的传播速度较大 B.在水中，a 光的波长较小 C.在真空中，b 光光子的能量较大 D.在水中，b 光的折射率较小 答案 BD 解析：因光在真空中传播速度均为c=3.0 108 m/s，故A 错；由光电效应规律知haW逸，hbW逸，

11、所以 a b，则nanb，D 正确；由0=，=，得v=，因a b，nanb故 a b，故B 正确；因 a b，由E=h 知EaEb，故C 错误。第 9 题(2007 年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）)题目 14.可见光光子的能量在1.61 eV 3.10 eV 范围内。若氢原子从高能级跃迁到量子数为n的低能级的谱线中有可见光，根据氢原子能级图(题 14 图)可判断n为 题 14 图 A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B 解析：据h=Em-En，由图知只有从高能级向n=2 低能级跃迁时产生的光子能量可在可见光光子的能量范围内。故B 正确。第 10 题(2007 年普通高等

12、学校夏季招生考试理科综合能力测试（重庆卷）)题目 18.真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为1和 2)制成，板面积为S，间距为d。现用波长为 (1 2的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q 正比于 A.B.C.D.答案 D 解析：由单色光波长1 2知，在钾板发生了光电效应，当钾板产生的具有最大初动能且垂直射向铂板的光电子在电场力作用下，不能到达铂板时，电容器带电量恒定，由光电效应方程mvm2=-W逸，又因W逸=，C=，C=由动能定理-eU=0-mvm2，解得Q=（）故选D。第 11 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷（新课程）)题目 19.已

13、知能使某金属产生光电效应的极限频率为v0，A 当用频率为2v0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子 B 当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0 C 当照射光的频率v大于v0时，若v增大，则逸出功增大 D 当照射光的频率v大于v0时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍 答案 AB 解析：当入射光的频率大于等于金属的极限频率时，就会发生光电效应，A 选项正确。由于金属材料一定，极限频率一定，逸出功一定，为极限频率，增大，逸出功不变，C 选项错误。由爱因斯坦 光电效应方程，得时，当增大一倍，时，所以B 选项正确，D 选项错误。所以A、B 选项正确。第 1

14、2 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷（新课程）)题目 4氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1 62 eV 3 11 eV下列说法错误的是 (A)处于n=3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离 (B)大量氢原子从高能级向n=3 能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应 (C)大量处于n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6 种不同频率的光 (D)大量处于n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3 种不同频率的可见光 答案 D 第 13 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试物理江苏卷（新课程）)题目 6研究光电效应规律的实验装置如图所示，以

15、频率为 的光照射光电管阴极K 时，有光电子产生由于光电管K、A 间加的是反向电压，光电子从阴极K 发射后将向阳极A 作减速运动光电流i 由图中电流计G测出，反向电压U 由电压表V 测出当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U0在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是 答案 B 第 14 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷)题目 6人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是 （A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的 （B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性 （C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波 （D）

16、光具有波粒二象性 答案 BCD 第 15 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试理综四川卷（新课程）)题目 15.现有a、b、c 三束单色光，其波长关系为abc。用 b 光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别有a 光束和c 光束照射该金属，则可以断定 A.a 光束照射时，不能发生光电效应 B.c 光束照射时，不能发生光电效应 C.a 光束照射时，释放出的光电子数目最多 D.c 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：用 b 光束照射金属，该频率等于极限频率，恰好发生光电效应。因为光束a 的频率小于该极限频率，不能发生光电效应，A 选项正确。光束c 的频率大于该极限频

17、率，能发生光电效应，B 选项错误。光电子数目由光强来决定，不知三束光的光强，无法确定释放出的光电子数，C选项错误。由光电效应方程，c 频率最大，金属的逸出功一定，则c 光照射时，释放出的光电子动能最大，D 选项错误。所以A 选项正确。第 16 题(2008 年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）)题目 如图所示,用导线将验电器与洁净锌板连接,触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小,此现象说明锌板带_电(选填写“正”或“负”);若改用红外线重复上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转,说明金属锌的极限频率_

18、红外线(选填“大于”或“小于”).答案 正 大于 解析：锌板发生光电效应,验电器指针因带正电荷而偏转,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,它接触锌板时,电子与验电器指针上的正电荷中和,而使张角减小;红外线的频率小于锌板的极限频率,因此,照射时不发生光电效应,验电器指针不偏转.第 17 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷（新课程）)题目 13（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为，求该紫外线的波长（电子质量，普朗克常量，）（2）风力发电是一种环保的电能获取

19、方式。设计每台风力发电机的功率为40kW。实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是，当地水平风速约为，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？答案 2 10 7m 10m 第 18 题(2006 年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷)题目 A 类题(适合于使用一期课改教材的考生)3A利用光电管产生光电流的电路如图所示电源的正极应接在 端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8 A，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个（已知电子电量为1.6 10-19C）B 类题(适合于使用二期课改教材的考生)3B 下图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡光照射电阻R 时，其阻值将变得远小于R 该逻辑电路是 门电路（填“与”、“或”或“非”）。当电阻R 受到光照时，小灯泡L 将 （填“发光”或“不发光”）。答案 3A.a，5 1013 3B.非，发光