新课标人教版选修3-5第十七章波粒二象性

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名称 新课标人教版选修3-5第十七章波粒二象性
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2015-09-17 14:02:53

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选修3-5第十七章波粒二象性
第I卷(选择题)
评卷人 得分
一、选择题
1.关于近代物理,下列说法正确的是_______(选对l个给2分,选对2个给4分,有选错得0分)。
A.β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出的
B.玻尔将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子光谱规律
C.光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系
D.α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的
E.爱因斯坦的质能方程说明质量就是能量
2.下列说法中正确的是________________(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选错得0分)。  21*cnjy*com
A.光电效应实验揭示了光的粒子性
B.原子核发生一次β衰变,该原子核外就失去一个电子
C.原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素是原来的同位素
D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念
3.下表给出了一些金属材料的逸出功。现用 ( http: / / www.21cnjy.com )波长为400nm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=3.00×108m/s)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
4.一束红光从空气射入折射率为1.5的玻璃,则这束红光的能量将 ( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
5.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不符合科学规律或历史事实的是 ( )【出处:21教育名师】
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.光具有波粒二象性
6.1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子,被称为“电子之父”,下列关于电子的说法正确的是( )
A.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论,并求出了阴极射线的比荷
B.汤姆孙通过对光电效应的研究,发现了电子
C.电子的质量无法测定
D.汤姆孙通过对不同材料的阴极发出的射线的研究,并研究了光电效应等现象,说明电子是原子的组成部分,是比原子更基本的物质单元
7.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。则下列叙述正确的是( )
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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.b光光子能量比a大
C.极限频率越大的金属材料逸出功越小
D.光电管是基于光电效应的光电转换器件,可使光信号转换成电信号
8.(6分)下列的若干叙述中,正确的是__ ( http: / / www.21cnjy.com )________(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
B.对于同种金属产生光电效应时,逸出光电子的最大初动能 Ek与照射光的频率成线性关系
C.一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它的总质量仅剩下一半
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子的能量也减小了
E.将核子束缚在原子核内的核力,是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用
9.如图所示,把一块不带电的锌板接在验电器上,用紫外线灯照射锌板,验电器金属箔张开。下列说法正确的是
A.紫外线是不连续的
B.验电器金属箔带正电
C.从锌板逸出电子的动能都相等
D.改用红外灯照射,验电器金属箔一定张开
10.在物理学的发展过程中,许多物理学家的 ( http: / / www.21cnjy.com )科学发现推动了人类历史的进步。下列表述符合物理学史实的是______。(选对1个给3分,选对2个给4分,选对3个给6分。选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论
B.爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说
C.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现原子核是由质子和中子组成的
E.玻尔大胆提出假设,认为实物粒子也具有波动性
11.(多选)下列说法中正确的是 ( )
A.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大
B.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大
C.“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变
D.在光照条件不变的情况下,对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速,所加电压不断增大,光电流也不断增大
12.关于物理学史,下列说法中符合史实的是( )
A.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
B.麦克斯韦提出了光的电磁说
C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D.贝克勒尔在研究天然放射性的过程中发现了放射性元素钋(Po)和镭(Ra)
13.在图甲所示的装置中,K为一金属板,A为金属电极,都密封在真空的玻璃管中,W为由石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金属板K上,E为输出电压可调的直流电流,其负极与电极A相连,A是电流表,实验发现,当用某种频率的单色光照射K时,K会发出电子(光电效应),这时,即使A、K之间的电压等于零,回路中也有电流.当A的电势低于K时,而且当A比K的电势低到某一值Uc时,电流消失,Uc称为遏止电压,当改变照射光的频率,遏止电压Uc也将随之改变,其关系如图乙所示,如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据,又知道了电子电量,则( )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
A.可得该金属的极限频率 B.可求得该金属的逸出功
C.可求得普朗克常量 D.可求得电子的质量
14.(6分)下列说法正确的是
A.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长
D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少4个
15.下列说法中正确的是_ ( http: / / www.21cnjy.com )______(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.氡的半衰期为3 8天,若取4个氡原子核,经7 6天后就一定剩下1个氡原子核了
B.核反应 是若干核裂变反应中的一种,x是中子,m=3
C.光是一种概率波
D.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性
E.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量减小
16.(5分)下列说法中正确的是___ ( http: / / www.21cnjy.com )____(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构
B.在光电效应实验中,用同种频率的光照射不同的金属表面,从金属表面逸出的光电子的最大初动能Ek越大,则这种金属的逸出功W0越小
C.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用
D.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子来动能增加,原子的电势能减小
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长
17.用如图所示的装置研究光电效应 ( http: / / www.21cnjy.com )现象, 当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA. 移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为0. 则( )
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A.光电管阴极的逸出功为1.8eV
B.电键k断开后,没有电流流过电流表G
C.光电子的最大初动能为0.7eV
D.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小
18.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,从科学探究的方法来说,这属于( )
A.等效替代
B.控制变量
C.科学假说
D.数学归纳
19.下列说法正确的是________(填选项前的字母)
A.汤姆孙发现电子,提出原子的核式结构模型
B.金属的逸出功随入射光的频率增大而增大
C.核力存在于原子核内所有核子之间
D.宁德核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能
20.中国古人对许多自然现象有深刻 ( http: / / www.21cnjy.com )认识,唐人张志和在《玄真子。涛之灵》中写道:“雨色映日而为虹”,从物理学的角度看,虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的,右图是彩虹成因的简化示意图,其中A.b时两种不同频率的单色光,则两光
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A.在同种玻璃种传播,a光的传播速度一定大于b光
B.以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后,b光侧移量大
C.分别照射同一光电管,若b光能引起光电效应,a光一定也能
D.以相同的入射角从水中射入空气,在空气张只能看到一种光时,一定是a光
21.某光源发出的光由不同波长的光组成,不同波长的光的强度如图所示,表中给出了一些材料的极限波长,用该光源发出的光照射表中材料
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A.仅钠能产生光电子 B.仅钠、铜能产生光电子
C.仅铜、铂能产生光电子 D.都能产生光电子
22.用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图像如图所示,该实验表明
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A.光的本质是波
B.光的本质是粒子
C.光的能量在胶片上分布不均匀
D.光到达胶片上不同位置的概率相同
23.关于光电效应的规律,下列说法中正确的是( )
A.发生光电效应时,不改变入射光的频率,增大入射光强度,则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多
B.光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C.发生光电效应的反应时间一般都大于10-7 s
D.只有入射光的波长大于该金属的极限波长,光电效应才能产生
24.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,从科学探究的方法来说,这属于( )
A.等效替代
B.控制变量
C.科学假说
D.数学归纳
25.关于光的本性,下列说法正确的是( )
A.光电效应反应光的波动性
B.光子的能量由光的强度所决定
C.光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说有机地统一起来
D.光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子
26.下列说法正确的是____(填正确答案标号。+6选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
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A.图甲中,当弧光灯发出的光照射到锌板上时,与锌板相连的验电器铝箔有张角,证明光具有粒子性。
B.如图乙所示为某金属在光的照射下,光电子最大初动能与入射光频率v的关系图象,当入射的频率为2v0时,产生的光电子的最大初动能为E
C.图丙中,用n,=2能级跃迁到n,=l能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂,不能发生光电效应
D.丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
E.图戊是放射线在磁场中偏转示意图,射线c是粒子流,它是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
27.下列说法正确的是____。(选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给5分。选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型
B.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
C.β衰变现象说明电子是原子核的组成部分
D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应现象
E.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动加速度增大
28.下列说法中正确的是 。
A.玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象
B.放射性元素一次衰变可同时产生射线和射线
C.氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子的能量增大
D.放射性元素发生衰变,新核的化学性质不变
E.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出,则改用紫光照射也一定会有电子逸出
29.如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子 ( http: / / www.21cnjy.com )能及示意图,一群氢原子处于n=4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,以下说法符合玻尔理论的有( )
A.电子轨道半径减小,动能要增大
B.氢原子跃迁时,可发出连续不断的光谱线
C.由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小[来源:21世纪教育网]
D.金属钾的逸出功为2.21 eV,能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
30.以下说法中确的是( )
A.普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B.康普顿效应说明光子有动量,即光具有粒子性
C.玻尔建立了量子理论,成功解释了各种原子发光现象
D.卢瑟福提出的核式结构模型成功的解释了α粒子散射现象
31.下列说法中正确的是( )
A.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后,在向低能级跃迁时放出光子的频率可能小于入射光子的频率
B.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射这种金属一定不发生光电效应
C.由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能减小,电势能减小21世纪教育网版权所有
D.Se→Kr+2e 是重核裂变
32.下列说法中正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com ) (填正确的答案标号。选对一个得2分,选对两个得4分,选对3个得5分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)21教育名师原创作品
A.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是粒子,这就是衰变的实质
B.铀核()衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的比结合能一定小于铀核的比结合能
C.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应现象
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增加
E.康普顿效应说明光具有粒子性,电子的衍射实验说明粒子具有波动性
33.下列说法正确的是( ( http: / / www.21cnjy.com ) )(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象
B.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大。
C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性。
D.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成.
E.赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象——光电效应。
34.用如图所示的装置演示光电效应现象.当用某种频率的光照射到光电管上时,电流表G的读数为.下列说法正确的是( )
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A.将电池正的极性反转,则光电流减小,甚至可能为零
B.用较低频率的光来照射,依然有光电流,但电流较小
C.将变阻器的触点向移动,光电流减小,但不为零
D.只要电源的电动势足够大,将变阻器的触点向端移动,电流表G的读数必将一直变大
35.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是 ( )
A.使光子一个一个地通过狭缝,如时间足够长,底片上将会显示衍射图样
B.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样
C.光子通过狭缝的运动路线像水波一样
D.光的波动性是一个光子运动的规律
36.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则( )
A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变
B.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小
C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小
D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了
37.用一束绿光照射某金属,能产生光电效应,现在把人射光的条件改变,再照射这种金属.下列说法正确的是( )
A.把这束绿光遮住一半,则可能不产生光电效应
B.把这束绿光遮住一半,则逸出的光电子最大初动能将减少
C.若改用一束红光照射,则不产生光电效应
D.若改用一束蓝光照射,则逸出光电子的最大初动能将增大
38.用绿光照射一光电管能产生光电效应,欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大就应( )
A.改用红光照射 B.增大绿光的强度
C.增大光电管上的加速电压 D.改用紫光照射
39.关于物质波的认识,下列说法中不正确的是( )
A.电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的。
B.物质波也是一种概率波。
C.任一运动的物体都有一种波和它对应,这就是物质波。
D.宏观物体尽管可以看作物质波,但他们不具有干涉、衍射等现象。
40.关于光的波粒二象性的理解正确的是 ( )
A.能量较大的光子其波动性越显著
B.光波频率越高,波动性性越明显
C.大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性
D.光的波粒二象性应理解为,在某种场合下光的粒子性表现明显,在另外某种场合下,光的波动性表现明显。
41.下列说法正确的是 ( )
A.摄像机摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置
B.雷达是利用微波的良好衍射性来达到搜索目标的功能
C.长波由于有良好的直线传播性,所以可以不需要通过卫星中转而直接沿地面传播,所以也叫地波
D.电视机播放的画面是连续的
42.如图所示为氢原子的能级图。当氢原 ( http: / / www.21cnjy.com )子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子a;当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时,辐射出光子b,则下列判断正确的是:___ ___【来源:21cnj*y.co*m】
A.光子a的能量大于光子b的能量
B.光子a的波长小于光子b的波长
C.b光比a光更容易发生衍射现象
D.若光子a能使某金属发生光电效应,则光子b也一定能使该金属发生光电效应
43.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的()也相等。
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
44.下列说法正确的是( )
A.若氢原子核外电子从激发态n=3跃迁 ( http: / / www.21cnjy.com )到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应,则从激发态n=2跃迁到基态发出的光子一定能使该金属发生光电效应
B.英籍物理学家卢瑟福用а粒子打击金箔得出了原子的核式结构模型,在1919年用а粒子轰击氮核打出了两种粒子,测出了它们的质量和电量,证明了原子核内部是由质子和中子组成的
C.任何原子核在衰变过程中质量数和电荷数都守恒
D.光子除了具有能量外还具有动量
45.下列说法中正确的是
A.原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是粒子,这就是衰变的实质
B.铀核()衰变成粒子和另一原子核,衰变产物的比结合能一定小于铀核的比结合能
C.实验表明,只要照射光的强度足够大,就一定能发生光电效应现象
D.按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,
电势能增大,原子的总能量增加
46.下列说法正确的是
A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
47.(2014 江苏二模)如图所示,电路中所有元件完好,但光照射到光电管上,灵敏电流计中没有电流通过,其原因可能是( )
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A.入射光太弱 B.入射光波长太长
C.光照时间短 D.电源正负极接反
48.用一束绿光照射光电管金属时不能产生光电效应,则下述措施可能使该金属产生光电效应的是( )
A.延长光照时间 B.保持光的频率不变,增大光的强度
C.换用一束蓝光照射 D.增大光电管的正向加速电压
49.下列说法错误的是( )
A.光波是一种概率波
B.光波是一种电磁波
C.光具有波粒二象性
D.微观粒子具有波动性,宏观物体没有波动性
50.在光电效应实验中,两个实验小 ( http: / / www.21cnjy.com )组分别在各自的实验室,约定用相同频率的单色光,分别照射锌和银的表面,结果都能发生光电效应,如图,并记录相关数据。对于这两组实验,下列判断正确的是(填正确答案标号,选对1个给3分,选对2个得4分,选对3个得6分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
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A.因为材料不同逸出功不同,所以遏止电压Uc不同
B.饱和光电流一定不同
C.光电子的最大初动能不同
D.因为光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同
E.分别用不同频率的光照射之后绘制Uc~图像(为照射光频率,下右图为其中一小组绘制的图像),图像的斜率可能不同
51.关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小
B.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
C.极限频率越大的金属材料逸出功越大
D.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应
52.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而发生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek-图象.已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个坐标图中,用实线表示钨,虚线表示锌,则能正确反映这一过程的是下图中的( )
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53.如果下列四种粒子具有相同的速率,则德布罗意波长最大的是( )
A.α粒子 B.中子 C.质子 D.电子
54.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
55.对爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W,下面的理解正确的有( )
A.只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能Ek
B.式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C.逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W=hν0
D.光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
56.产生光电效应时,关于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,光的频率一定时,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
57.在单缝衍射实验中,中央亮条纹的最宽最亮.假设现在只让一个光子通过单缝,下列说法正确的是
A.该光子一定落在中央亮条纹处
B.该光子一定落在亮条纹处
C.该光子可能落在暗条纹处
D.该光子不确定落在哪里,所以不具备波动性
58.以往我们认识的光电效应是单光子光电 ( http: / / www.21cnjy.com )效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应.换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( )
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A.U=- B.U=- C.U=2hν-W D.U=-
59.下列说法正确的是( )
A.原子的核式结构是汤姆生发现的
B.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可产生2条不同频率的谱线
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的光强太小
D.用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期
60.某光电管的阴极为金属钾制成的, ( http: / / www.21cnjy.com )它的逸出功为2.21 eV,如右图所示是氢原子的能级图,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射的光照射到该光电管的阴极上,这束光中能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是( )[
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A.2条 B.4条 C.5条 D.6条
评卷人 得分
二、多选题
61.爱因斯坦提出了光量子概念并成功的解释了光电效应的规律,因此而获得1921年的诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示,其中为极限频率。从图中可以确定的是 。
( http: / / www.21cnjy.com )
A.逸出功与有关
B.与入射光强度成正比
C.<时,会逸出光电子
D.图中直线的斜率与普朗克常量有关
62.(5分)实物粒子和光都具有波粒二 ( http: / / www.21cnjy.com )象性,下列事实中突出体现波动性的是 。(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关
63.如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光
B.氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应
C.氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光波长最长
D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV
64.用如图所示的装置研究光电 ( http: / / www.21cnjy.com )效应现象, 当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA. 移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为0. 则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.光电管阴极的逸出功为1.8eV
B.电键k断开后,没有电流流过电流表G
C.光电子的最大初动能为0.7eV
D.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小
第II卷(非选择题)
评卷人 得分
三、填空题
65.如图1所示的装置研究光电效应现象 ( http: / / www.21cnjy.com ),当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图象如图2所示.则光电子的最大初动能为 J,金属的逸出功为 J.
( http: / / www.21cnjy.com )
66.氢原子的能级如图所示,氢原子从n=3 ( http: / / www.21cnjy.com )能级向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的逸出功为 eV,用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为 eV。
67.在光电效应实验中,与某 ( http: / / www.21cnjy.com )金属的截止频率相对应的波长为λ0,该金属的逸出功为 。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验,则其遏止电压为 。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
68.(5分)在某次光电效应实验中,得到的遏制电压与入射光的频率的关系如图所示,若该直线的斜率和截距分别为和,电子电荷量的绝对值为,则普朗克常量可表示为,所用材料的逸出功可表示为。
69.氢原子的能级如图所示。有一群处于n=4能级的氢原子,若原子从n=4向n=2跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,则:
①这群氢原子发出的光中共有 种频率的光能使该金属产生光电效应;
②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属,所产生的光电子的最大初动能为 eV。
70.用图题所示的装置研究光电效应现象 ( http: / / www.21cnjy.com ),当用光子能量为5 eV的光照射到光电管上时,测得电流计上的示数随电压变化的图像如图题所示.则光电子的最大初动能为________J,金属的逸出功为__________J.
71.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线,(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5)。由图可知普朗克常量为___________Js(保留两位有效数字) ( http: / / www.21cnjy.com )
72.某金属的截止极限频率恰好等于氢原 ( http: / / www.21cnjy.com )子量子数n=4能级跃迁到n=2能级所发出光的频率.氢原子辐射光子后能量 (选填“增大”、“不变”或“减小”).现用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级所发出的光照射该金属,则逸出光电子的最大初动能是 (已知氢原子n=1、2、4能级的能量值分别为E1、E2、E4).21·世纪*教育网
73.蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射 ( http: / / www.21cnjy.com )来发现老鼠的.假设老鼠的体温为37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm,根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为λm T=2.90×10﹣3m K.那么:(1)老鼠发出最强的热辐射的波长约为 m.(2)老鼠发出的这种最强的热辐射每份能量子(光子)的能量是 J.
74.(2011春 海安县校级期中)黑体辐射 ( http: / / www.21cnjy.com )的规律如图所示,从中可以看出,随着温度的降低,各种波长的辐射强度都有 (填“增加”、“减少”“不变”),辐射强度的极大值向波长 (填“较长”、“较短”)的方向移动.
( http: / / www.21cnjy.com )
75.氢原子的能级如图所示.有一群处 ( http: / / www.21cnjy.com )于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出________种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应,则该金属的逸出功应小于________eV.
76.如图所示,一光电管的阴极用极限波长的钠制成.用波长的紫外线照射阴极尺,光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V时光电流达到饱和,饱和值为I=0.56 mA.则每秒内由K极发射的电子数为______.电子到达阳极A时的最大动能为______J(结果均保留两位有效数字).如果电势差U不变,而照射光的强度增到原值的三倍,此时电子到达阳极A时的最大动能______(填“变大”“不变”或“变小”)已知普朗克常量h =6.63×l0-34 J.s,光 速 c =3.0×108 m/s,电子电荷量 e =1.6×10-19C
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77.氢原子能级如图所示,一群处于第4 ( http: / / www.21cnjy.com )能级的氢原子在跃迁时能够发出 种频率的光,已知金属钛的逸出功为4.1 eV,则用这些光照射金属钛时能打出光电子的有 种,其中打出的光电子的初动能最大的是 eV;
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78.有一个60瓦的白炽灯,有5%的能量 ( http: / / www.21cnjy.com )转化为可见光,设所发射的可见光的平均波长为600nm,那么该白炽灯每秒种辐射的光子数为___ __ 个。(保留一位有效数字)
79.(4分) 某次光电效应实验中 ( http: / / www.21cnjy.com ),测得某金属的入射光的频率ν和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。(已知电子的电量为e =1.6×10-19C)
Uc/V 0.541 0.637 0.741 0.809 0.878
ν/1014Hz 5.664 5.888 6.098 6.303 6.501
根据表格中的数据,作出了Uc-ν图像,如图所示,则根据图像求出:
( http: / / www.21cnjy.com )
①这种金属的截止频率为 Hz;(保留三位有效数字)
②普朗克常量 J·s。
80.在光电效应实验中,与某金属的截 ( http: / / www.21cnjy.com )止频率相对应的波长为λ0,该金属的逸出功为 。若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验,则其遏止电压为 。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
81.a、b两种单色光组成的光束从介质 ( http: / / www.21cnjy.com )进入空气时,其折射光束如图所示。若用a、b两束光先后照射某金属,b光照射时恰能逸出光电子;那么a光照射时金属板 (填“能”或“不能”)逸出光电子;现将a、b两束光先后从同一介质以相同方向射向空气,其界面为平面,若b光不能进入空气,则a光 (填“能”或“不能”)进入空气。
( http: / / www.21cnjy.com )
82.用能量为l5eV的光子 ( http: / / www.21cnjy.com )照到某种金属上,能发生光电效应,测得其光电子的最大初动能为12.45eV,该金属的逸出功为 eV.氢原子的能级如图所示,现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁,在辐射出的各种频率的光子中,能使该金属发生光电效应的频率共有 种.
( http: / / www.21cnjy.com )
83.15分)(1)(5分 ( http: / / www.21cnjy.com ))下列说法正确的是_____(填正确答案标号.选对一个得3分,选对两个得4分,选对3个得5分,每选错一个扣3 分,最低得0分)
A.原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的
B.铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过8次衰变和6次衰变
C.一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子
D.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能因为这束光的强度太小
E.考古专家发现某一骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4,,已知的半衰期为5730年,则确定该生物死亡时距今约11460年
84.黑体辐射的实验规律如图所示,图中画出 ( http: / / www.21cnjy.com )了三种温度下黑体辐射的强度与波长的关系.可见,一方面,随着温度的降低,各种波长的辐射强度都有 (选填“增加” 或“减少”),另一方面,辐射强度的极大值向波长 (选填“较长”或“较短”)的方向移动.
85.氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4 ( http: / / www.21cnjy.com )能级的氢原子,这群氢原子能发出________种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应,则该金属的逸出功应小于________eV.
86.下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是________.
A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性
B.通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分
C.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象
D.利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性
87.在光电效应试验中,某金属的截止频率相应 ( http: / / www.21cnjy.com )的波长为λ0,该金属的逸出功为 .若用波长为λ (λ<λ0)单色光做实验,则其截止电压为 .(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h)21·cn·jy·com
88.氢原子的能级如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子,恰能使某种金属产生光电效应,则该金属的逸出功为 eV,用一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属,产生的光电子最大初动能为 eV。
( http: / / www.21cnjy.com )
89.以下叙述正确的是 .
A.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
B.在、、这三种射线中,射线的穿透能力最强,射线的电离能力最强
C.光电效应现象说明光具有粒子性
D.放射性元素发生正电子衰变时,产生的新核质量数不变,核电荷数减少1
90.在光电效应实验中,某金属的截止频率为ν0,该金属的逸出功为 。若用频率为ν(ν>ν0)的单色光做该实验,则其遏止电压为 。(已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为、和)
评卷人 得分
四、计算题
91.从1907年起,美国物理学 ( http: / / www.21cnjy.com )家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量。他通过如图所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν,作出Uc-ν的图像,由此算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较,以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。图中频率ν1、ν2,遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为已知,求:www.21-cn-jy.com
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)普朗克常量h;
(2)该金属的截止频率ν0。
92.如图所示是测定光电效应产生的光电子比荷的简要实验原理图,M、N两块平行板相距为d,其中N板受紫外线照射后,将在N板的上侧空间发射沿不同方向、不同初动能的光电子,有些落到M板形成光电流,从而引起电流计G的指针偏转,若调节R0逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表示数为U时,电流恰好为零。切断开关,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感强度,也能使电流减小,当磁感强度为B时,电流恰为零。试求光电子的比荷e/m?
( http: / / www.21cnjy.com )
93.如图所示是研究光电效应现象的实验电路,、为两正对的圆形金属板,两板间距为,板的半径为,且。当板正中受一频率为的细束紫外线照射时,照射部位发射沿不同方向运动的光电子,形成光电流,从而引起电流表的指针偏转。已知普朗克常量h、电子电荷量e、电子质量m。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)若闭合开关S,调节滑片P逐渐增大极板间电压,可以发现电流逐渐减小。当电压表示数为时,电流恰好为零。求:
①金属板N的极限频率;
②将图示电源的正负极互换,同时逐渐增大极板间电压,发现光电流逐渐增大,当电压达到之后,电流便趋于饱和。求此电压。
(2)开关S断开,在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流为零,求磁感应强度B至少为多大时,电流为零。
94.人眼对绿光最为敏感,正常人眼睛接收到 ( http: / / www.21cnjy.com )波长为5.3×10-7m的绿光时,每秒内只要有6个绿光光子射入瞳孔即可引起视觉。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.0×108m/s,求:
(1)绿光光子的能量为多少?(结果保留两位有效数字)
(2)若用此绿光照射逸出功为3.6×10-19J的某金属,则产生的光电子的最大初动能为多少?(结果保留两位有效数字)
(3)功率为100W绿灯泡每秒钟发出绿光光子数是多少?(结果保留两位有效数字)
95.某次光电效应实验中,测得某金属的入射光的频率(和反向遏制电压Uc 的值如下表所示。(已知电子的电量为e =1.6×10-19C)
Uc/V 0.541 0.637 0.741 0.809 0.878
(/1014Hz 5.664 5.888 6.098 6.303 6.501
根据表格中的数据,作出了Uc-(图像,如图所示,则根据图像求出:
( http: / / www.21cnjy.com )
①这种金属的截止频率为Hz;(保留三位有效数字)
②普朗克常量Js。(保留两位有效数字)
96.如图甲所示的光电效应实验中,改变入射光束的频率v,同时由电压表V测量出相应的遏止电压Uc,多次测量,绘得的Uc—v关系图线如图乙所示。已知电子的电荷量e = C。求:
( http: / / www.21cnjy.com )
① 金属k的截止频率vc;
② 普朗克常量h。
97.(9分)普朗克常量h=6.63× ( http: / / www.21cnjy.com )10-34 J·s,铝的逸出功W0=6.72×10-19 J,现用波长λ=200 nm的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字).
①求光电子的最大初动能;
②若射出的一个具有最大初动能的光电 ( http: / / www.21cnjy.com )子正对一个距离足够远且静止的电子运动,求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(除两电子间的相互作用以外的力均不计)。
98.光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应:,其中c为真空中光速。
(1)已知某单色光的频率为ν,波长为λ,该单色光光子的能量,其中h为普朗克常量。试借用质子、电子等粒子动量的定义:动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量。
(2)光照射到物体表面时,如同大 ( http: / / www.21cnjy.com )量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I表示。
一台发光功率为P0的激光器发 ( http: / / www.21cnjy.com )出一束某频率的激光,光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
(3)设想利用太阳光的“光压”为探 ( http: / / www.21cnjy.com )测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。
一个质量为m的探测器,正在朝远离太阳 ( http: / / www.21cnjy.com )的方向运动。已知引力常量为G,太阳的质量为M,太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光一半反射,一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。
99.强激光的出现丰富了人们对光电效应 ( http: / / www.21cnjy.com )的认识.用强激光照射金属时,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应.如图所示,用频率为υ的强激光照射光电管阴极K,假设电子在极短时间内吸收两个光子形成光电效应,(已知该金属的逸出功为W0,普朗克常量为h,电子电荷量为e).求:
( http: / / www.21cnjy.com )
①光电子的最大初动能;
②当光电管两极间反向电压增加到多大时,光电流恰好为零.
评卷人 得分
五、简答题
100.(2011 宜兴 ( http: / / www.21cnjy.com )市模拟)黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释,1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成,每一份称为能量子ε=hν.
1905年爱因斯坦从此得到启发,提 ( http: / / www.21cnjy.com )出了光子说并成功解释了光电现象中有关极限频率、最大初动能等规律,并因此获得诺贝尔物理学奖.请写出爱因斯坦光电效应方程: ;
1913年玻尔又受以上两 ( http: / / www.21cnjy.com )位科学家的启发,把量子理论应用到原子结构中,假设了电子轨道及原子的能量是量子化的,并假定了能级跃迁时的频率条件,成功地解释了氢原子光谱的实验规律.请写出电子从高能定态(能量记为Em)跃迁至低能态(能量记为En)时的频率条件方程: .21教育网
101.一颗子弹的质量为10g,当以300m/s的子弹,计算其德布罗意波长?从计算结果中你得出了什么结论?21cnjy.com
102.(2008春 平湖市校级月考)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,其中n>1,已知普朗克恒量为h,电子质量m,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 .21*cnjy*com
103.(2008春 平湖市校级月考)有一真空中波长为6×10﹣7m的单色光,普朗克常量为6.63×10﹣34 J s求此单色光的
(1)频率;
(2)的1个光子的能量.
参考答案
1.BC
【解析】
试题分析:β衰变时β射线是原子核内的中子转化为质子时释放出的电子,选项A错误;玻尔将量子观念引入原子领域,成功地解释了氢原子光谱规律,选项B正确;光电效应现象中,光电子的最大初动能与照射光的频率的关系是:,故光电子的最大初动能与照射光的频率成线性关系,选项C正确;氢原子光谱谱线特征表明核外电子轨道是量子化的,选项D错误;爱因斯坦的质能方程说明一定的质量总是和一定的能量相对应的,选项E错误; 故选BC.
考点:放射性衰变;波尔理论;光电效应;爱因斯坦的质能方程
2.AD
【解析】试题分析:光电效应实验揭示 ( http: / / www.21cnjy.com )了光的粒子性,所以A项正确;原子核发生一次β衰变是原子核内的中子生成一个质子和电子,所以B项错误;原子核放出β粒子后,转变成的新核所对应的元素一定不是原来的元素,原子核内中子少了一个质子多了一个,所以C项错误;玻尔在研究原子结构中提出轨道量子化能量量子化,所以D项正确
3.A
【解析】
试题分析:光电效应发生的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,入射光的能量大于金属的逸出功,光子的能量为,代入计算得 ,可以看出光子能量大于逸出功的金属有两种,所以A项正确;B、C、D项错误;
考点:本题考查了光电效应的条件
4.C
【解析】
试题分析:根据爱因斯坦的光子说,光子的能量为,光子的能量由光的频率决定,光的频率由光源决定与通过哪些介质无关,所以红光的能量不变,C项正确;A、B、D项错误。
考点:本题考查了爱因斯坦光子说
5.A
【解析】
试题分析:牛顿的“微粒说”认为光 ( http: / / www.21cnjy.com )子是一个个实物粒子,爱因斯坦的“光子说”认为光子是一份份能量,两者有本质上的区别,所以A项正确;干涉现象和衍射现象都能显示光的波动性,所以B项错误;麦克斯韦预言了光是一种电磁波,赫兹用实验证实了预言,所以C项错误;现代物理认为光具有波粒二象性,所以D项错误。
考点:本题考查了光的本性
6.AD
【解析】
试题分析:汤姆孙研究阴极射线时发现电子,B错;电子的质量可以测定,C错。
考点:有关于电子的知识。
7.BD
【解析】
试题分析:根据公式可得遏制电压越大,最大初动能越大,故图中可得b光照射光电管时反向截止电压大,使其逸出的光电子最大初动能大,故A错误;b光照射时最大初动能大,根据公式可得b的频率大,光子的能量大,故B正确;根据,可知,极限频率越大的金属材料逸出功越大,故C错误;光照射光电管,出现光电效应现象,可使光信号转换成电信号.故D正确.
考点:考查了光电效应方程
8.ABE
【解析】
试题分析:(1)黑体辐射电磁波的强 ( http: / / www.21cnjy.com )度按波长的分布只与黑体的温度有关,故选项A正确;对于同种金属产生光电效应时,由爱因斯坦方程可知,逸出光电子的最大初动能 Ek与照射光的频率成线性关系,选项B正确;一块纯净的放射性元素的矿石,经过一个半衰期以后,它已经有一半的质量发生了衰变,不是其总质量仅剩下一半,故选项C错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但是原子的能量是增大了,故选项D错误;将核子束缚在原子核内的核力,是一种强相互作用力,是不同于万有引力和电磁力的另一种相互作用,故选项E正确。
考点:黑体辐射,光电效应,半衰期,玻尔理论。
9.AB
【解析】
试题分析:根据普朗克量子理 ( http: / / www.21cnjy.com )论,在空间传播的光是一份一份的不连续的,选项A正确;从锌板中打出电子,故锌板带正电,所以验电器金属箔带正电,选项B正确;从锌板逸出电子的动能不都是相等的,选项C错误;因红外线的频率小于紫外线的频率,故改用红外灯照射不会发生光电效应,验电器金属箔不会张开,选项D错误;故选AB.
考点:光电效应.
10.ABC
【解析】
试题分析:普朗克为了解释黑体辐 ( http: / / www.21cnjy.com )射现象,第一次提出了能量量子化理论,选项A正确;爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说,选项B正确;卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究,提出了原子的核式结构模型,选项C正确;贝克勒尔通过对天然放射性的研究,提出原子核具有复杂结构,选项D错误;德布罗意提出实物粒子也具有波动性,康普顿效应证实了光子不仅具有能量,也有动量.故E错误;故选ABC.
考点:物理学史.
11.BC
【解析】
试题分析:根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=h ( http: / / www.21cnjy.com )γ-W0,入射光的频率越大,光电子的最大初动能也越大;不可见光的频率有比可见光大的,也有比可见光小的;故A错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,但原子的能量增大,选项B正确;“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变,即碰撞前后系统的动量守恒,选项C正确;在光照条件不变的情况下,对发射出来的光电子加上正向电压对光电子加速,随电压不断增大,光电流并不是不断增大,当光电流到达最大时,称为饱和光电流.饱和光电流的大小与光照强度有关.故D错误;故选BC.
考点:光电效应;玻尔理论;动量守恒。
12.B
【解析】
试题分析:爱因斯坦为解释光电效应现象 ( http: / / www.21cnjy.com )提出了光子说,故A错误;麦克斯韦提出了光的电磁说,B正确;汤姆生通过阴极射线的研究发现了电子,并首先提出原子的枣糕式模型,故C错误;居里夫人通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Pa)和镭(Ra).故D错误.
考点:考查了物理学史
13.ABC
【解析】
试题分析:由光电效应方程可知,,而,,则;由图线可得斜率,则可得普朗克常量h;由截距可得该金属的极限频率;根据可得该金属的逸出功,故选项ABC正确。
考点:光电效应;逸出功.
14.BC
【解析】
试题分析:如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射时由于绿光的频率小于紫光,故该金属不一定发生光电效应,A项错;α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一,B项正确;在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,由p=可知光子散射后动量减小,波长变长,C项正确;某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少8个,D项错。
考点:主要考查波粒二象性。
15.BCD
【解析】
试题分析:半衰期是大量原 ( http: / / www.21cnjy.com )子衰变的统计规律,对少数原子无意义,故选项A错误;由电荷数守恒及质量数守恒可知,X的电荷数为0,质量数为1,其中m=3,选项B正确;根据光的波粒二象性可知,光是一种概率波,选项C正确;光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性,选项D正确;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增大,故选项E错误;故选BCD.
考点:半衰期;裂变反应;光的波粒二象性;玻尔理论
16.BDE
【解析】试题分析:天然放射现象意义使人类认识到原子核具有复杂结构,所以A项错误;根据爱因斯坦光电效应方程,可知同种频率的光最大初动能越大逸出功越小,所以B项正确;原子核内的某一核子与其相邻的核子有核力作用,所以C项错误;核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,轨道半径减小,电子动能增大,原子电势能减小,所以D项正确;当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,根据波长公式,动量减小,波长增大,所以E项正确。
17.AC
【解析】
试题分析:该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为0,则知光电子的最大初动能为0.7eV,根据光电效应方程,得逸出功W0=1.8eV.故A、C正确;
当电键S断开后,用光子能 ( http: / / www.21cnjy.com )量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表.故B错误;改用能量为1.5eV的光子照射,由于光电子的能量小于逸出功,不能发生光电效应,无光电流.D错误;故选AC。
考点:光电效应规律。
18.C
【解析】
试题分析:根据探究物理问题的思想方法知,选C.
考点:物理学史。
19.D
【解析】
试题分析:汤姆孙发现电子,提出原子枣 ( http: / / www.21cnjy.com )糕式结构模型,选项A错误;金属的逸出功由金属本身的性质来决定,与入射光的频率无关,选项B错误;核力是短程力,每个核子只跟它邻近的核子间存在核力作用.故C错误;宁德核电站是利用重核裂变反应所释放的核能转化为电能,选项D正确;故选D.
考点:原子结构模型;核力;逸出功;重核裂变.
20.C
【解析】由图可知,光线a的折射率大于b根据可以确定a光在同种玻璃中速度小于光速故A错误,以相同的入射角度射入平行玻璃砖折射率越大侧移量越大。故B错误,根据光的频率越大光子能量越大就越容易发生光电效应C正确。根据折射率越大,越容易发生全反射,在水外越不容易看到,D错误。
考点:光的反射、折射、全反射及光电效应。
21.D
【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可知, ( http: / / www.21cnjy.com )只有光源的波长小于某金属的极限波长,就有光电子逸出,该光源发出的光的波长有小于100nm,小于钠、铜、铂三个的极限波长,都能产生光电子,故D正确,A、B、C错误。
【考点定位】光电效应
22.C
【解析】用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝 ( http: / / www.21cnjy.com )光时间在胶片出现的图样,说明光有波粒二象性,故A、B错误;说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的,也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀,故C正确,D错误。
【考点定位】波粒二象性
23.A
【解析】
试题分析:发生光电效应时,不改变入射光 ( http: / / www.21cnjy.com )的频率,增大入射光强度,则单位时间内打到金属上的光子个数增加,则从金属内逸出的光电子数目增多,选项A正确;光电子的最大初动能跟入射光强度无关,随入射光的频率增大而增大,选项B错误;发生光电效应的反应时间一般都不超过10-9 s,选项C错误;只有入射光的频率大于该金属的极限频率时,即入射光的波长小于该金属的极限波长时,光电效应才能产生,选项D错误;故选A.
考点:光电效应.
24.C
【解析】
试题分析:根据探究物理问题的思想方法知,选C.
考点:物理学史。
25.D
【解析】
试题分析:光电效应反映光的粒子性,选项A错误 ( http: / / www.21cnjy.com );光子的能量由光的频率所决定,选项B错误;光的波粒二象性是将牛顿的微粒说和惠更斯的波动说有机地统一起来,选项C错误;光在空间传播时,是不连续的,是一份一份的,每一份叫做一个光子,选项D正确;故选D.
考点:光的本性.
26.ABD
【解析】
试题分析:光子带有能量使锌板中的电子吸收后脱离锌板,锌板带有正电,验电器夹角张开,说明光子具有能量是一份一份的粒子性,光电效应能说明光具有粒子性,所以A项正确;根据爱因斯坦光电效应方程,结合图象可知纵截距代表的是逸出功,当入射的频率为2v0时,最大初动能为,所以B项正确;图丙中放出光子的能量根据能级跃迁公式得出,所以能发生光电效应,C项错误;丁图中D和E能结合成F属于轻核聚变,一定释放能量,所以D项正确;粒子流本质是电子,粒子产生原理是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子,并不是核外电子,所以E项错误。
27.ADE
【解析】
试题分析:卢瑟福通过α粒子散射 ( http: / / www.21cnjy.com )实验建立了原子的核式结构模型,选项A正确;宏观物体的物质波波长非常小,不易观察到它的波动性,选项B错误;β衰变是原子核中的中子转化为质子同时产生电子的过程,但电子不是原子核的组成部分,故C错误;对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应现象,选项D正确;根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动轨道半径减小,根据牛顿定律及库仑定律可知,电子的加速度增大,选项E正确;故选ADE.
考点:α粒子散射实验;放射性衰变;光电效应;波尔理论.
28.ACE
【解析】
试题分析:玻尔理论成功地解释了氢原子的光谱现象(见选修3-5第58页波尔理论对氢光谱的解释),故A正确;当放射性物质连续衰变时,原子核中有的发生衰变,有的发生衰变,同时伴随这辐射(见选修3-5第71页),也就是说放射性元素一次衰变不可能产生射线和射线,只可能同时产生射线和射线或射线和射线.故B错误;氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道,即由低能态向高能态跃迁,需要吸收光子(能量),原子的能量增大,故C正确;衰变的实质原子核中的中子转化成了一个质子和一个电子,该原子核少了一个中子多了一个质子,电荷数增加1,即原子序数增加1,变成另外一种元素,化学性质必然要发生变化,故D错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,根据光电效应方程,,用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出,可以发生光电效应,即蓝光的频率,而紫光的频率大于蓝光频率,,则改用紫光照射一定发生光电效应,会有电子逸出,故E正确。
考点:波尔的原子理论,衰变的规律和实质,原子跃迁,产生光电效应的条件。
29.AD
【解析】
试题分析:一群处于n=4的激发态的 ( http: / / www.21cnjy.com )氢原子,当它们自发地跃迁到较低能级时,电子轨道半径减小,动能要增大,选项A正确;氢原子跃迁时,可发出一系列频率不同的光谱线,选项B错误;由n=4跃迁到n=1时,能级差最大,则发出光子的频率最大,选项C错误;从4→1,4→2,3→1, 2→1的跃迁的能级差均大于金属钾的逸出功为2.21 eV,故能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条,选项D正确;故选AD.
考点:氢原子的能级图;波尔理论.
30.ABD
【解析】
试题分析:普朗克在研究黑体辐 ( http: / / www.21cnjy.com )射问题中提出了能量子假说,选项A正确;康普顿效应说明光子有动量,即光具有粒子性,选项B正确;玻尔建立了量子理论,只成功解释了氢原子发光现象,但是不能解释其它原子发光,选项C错误;卢瑟福提出的核式结构模型成功的解释了α粒子散射现象,选项D正确;故选ABD.2-1-c-n-j-y
考点:近代物理学史.
31.AB
【解析】
试题分析:吸收一个光子跃迁到激发态后,在向低能级跃迁时放出光子的频率可能小于原吸收光子的频率,但不可能大于其频率,比如:吸收光子后从基态跃迁到3能级,由于不稳定,从3能级向低能级跃迁,可以向2能级,也可能向基态,故A正确;如果用紫光照射某种金属发生光电效应,知紫光的频率大于金属的极限频率,由于绿光的频率小于紫光的频率,所以绿光照射不一定发生光电效应.故B正确;由玻尔理论可知,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,能量减小,轨道半径减小,根据知,电子的动能增大,由于能量等于电子动能和电势能的总和,则电势能减小.故C错误.重核裂变是粒子轰击原子核,产生中等核.故D错误.
考点:
32. ADE
【解析】
试题分析: 原子核内的中子转化成一个质子和一 ( http: / / www.21cnjy.com )个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是β粒子,这就是β衰变的实质,故A正确;铀核衰变成α粒子和另一原子核,要释放能量,衰变产物的比结合能大于铀核的比结合能,故B错误;光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,能否发生光电效应,与入射光的强度无关,与光照时间也无关.故C错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增加,故D正确;康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量,说明了光具有粒子性,电子的衍射实验说明电子可以衍射,说明电E子有波动性,也就说明粒子具有波动性,故E正确。
考点: 光电效应;玻尔理论;核衰变
33.BCE
【解析】
试题分析:A、贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的 ( http: / / www.21cnjy.com )天然放射现象,故A错误;B、氢原子辐射出一个光子后,从高能级向低能级跃迁,氢原子的能量减小,轨道半径减小,电子速率增大,动能增大,由于氢原子能量减小,则氢原子电势能减小,故B正确;C、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为一切物体都具有波粒二象性,故C正确;D、卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出原子核式结构学说,故D错误;E、赫兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起的重要现象--光电效应,故E正确;故选:BCE.
考点:玻尔理论;物质波;α粒子散射实验;天然放射现象。
34.AC
【解析】
试题分析:将电池正的极性反转,光电管中仍然有 ( http: / / www.21cnjy.com )光电子产生,只是电流表读数可能为零,故A正确;用较低频率的光来照射,可能不会发生光电效应,B错误;触头c向b端移动,只是导致阳极与阴极的电压减小,电场力也减小,电子获得的加速度减小,光电子到达阳极时的速度变小,光电流减小,但不为零,C正确;只要电源的电压足够大,将变阻器的触头c向a端移动,因受到电场阻力,则可能导致到达阳极时,动能为零,则电流表A读数可能为0,故D错误.
考点:考查了光电效应
35.A
【解析】
试题分析:使光子一个一个地通过 ( http: / / www.21cnjy.com )单缝,如果时间足够长,底片上中央到达的机会最多,其它地方机会较少.因此会出现衍射图样,故A正确;单个光子通过单缝后,要经过足够长的时间,底片上会出现完整的衍射图样,故B错误;光子通过单缝后,体现的是粒子性.故C错误;单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性,大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性.所以少量光子体现粒子性,大量光子体现波动性,故D错误.
考点:考查了光的波粒二象性
36.A
【解析】
试题分析:根据光电效应方程得,光强度不影响光电子的最大初动能,光电子的最大初动能与入射光的频率有关;光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率,与光的强度无关;入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,光的强度减弱,单位时间内发出光电子数目减少.故A正确.
考点:考查了光电效应
37.D
【解析】
试题分析:光的强度增大,则单位时间内逸出的光 ( http: / / www.21cnjy.com )电子数目增多,遮住一半,光电子数减小,但仍发生光电效应,光电子最大初动能将不变,故AB错误;若改用一束红光照射,因为红光的频率小于绿光的频率,可能不发生光电效应,故C错误;若改用一束蓝光照射,根据光电效应方程Ekm=hv-W0知,光电子的最大初动能增加,故D正确.
考点:考查了光电效应
38.D
【解析】
试题分析:根据光电效应方程知,知光电子的最大初动能与入射光的频率有关,频率越高,光电子的最大初动能越大,与入射光的强度以及加速电压无关.故D正确,
考点:考查了光电效应
39.D
【解析】
试题分析:物质波的假设通过 ( http: / / www.21cnjy.com )电子的衍射证实是正确的,故A正确;物质波,又称德布罗意波,是概率波,指空间中某点某时刻可能出现的几率,其中概率的大小受波动规律的支配.故B正确.法国物理学家德布罗意(1892~1987)在1924年提出一个假说,指出波粒二象性不只是光子才有,一切微观粒子,包括电子和质子、中子,都有波粒二象性.故C正确.宏观物体可以看作物质波,同样具有干涉和衍射等现象,D错误;
考点:考查了对物质波的理解
40.C
【解析】
试题分析:个别光子的作用效 ( http: / / www.21cnjy.com )果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性.频率越大的光,光子的能量越大,粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著.ABD错误C正确;
考点:考查了波粒二象性
41.A
【解析】
试题分析:摄像机是将图象信号转化成电 ( http: / / www.21cnjy.com )信号的光电传感器,A正确;雷达是利用微波的良好反射性来达到搜索目标的功能,B错误;长波由于有良好的衍射性,短波具有良好的直线传播性,C错误;电视机是将电信号转化为图象信号,图象信号是每秒25张的静态连续画面,利用人眼的视觉暂留效应,产生动态效果,D错误
考点:信息传播、处理和存储技术的发展
42.D
【解析】
试题分析:氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级的能极差小于从n=3的能级跃迁到n=l的能级时的能极差,根据Em-En=hγ,知,光子a的能量小于光子b的能量,故A错误;光子a的频率小于光子b的频率,所以b的频率大,波长小,所以a光更容易发生衍射,故C错误;光子a的频率小,则折射率小,根据知,光子a在介质中的传播速度大于光子b在介质中的传播速度,故B错误;光子a的频率小于光子b的频率,所以光子a能使某金属发生光电效应,则光子b也能使某种金属发生光电效应,故D正确。
考点:氢原子的能级公式和跃迁
43.C
【解析】
试题分析:(1)由德布罗意波长与粒子的动量关系式可知,由于电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的动量也相等,故C正确。由于电子和中子的质量不等,根据,,可推知它们的速度、动能、总能量均不等。故答案为:C。
考点:德布罗意波长与粒子的动量关系式
44.CD
【解析】
试题分析:氢原子核外电子从激发态n=3跃迁到基态发出的光子刚好能使某金属发生光电效应,则光子频率恰好等于该金属的极限频率,从激发态n=2跃迁到基态发出的光子能量较低,频率较低,不会使该金属发生光电效应,A错误;卢瑟福提出原子的核式结构模型,粒子轰击氮核打出了质子,并提出原子核由质子和中子构成,查德威克在实验中发现了中子,B错误;核反应过程中质量数和电荷数守恒,C正确;光子具有能量和动量,D正确。
考点:本题考查能级、光电效应、原子核组成、核反应。
45.AD
【解析】
试题分析:原子核内的中子转化成一个质子和一个电子,这种转化产生的电子发射到核外,就是粒子,这就是衰变的实质,A正确;重原子核衰变成α粒子和另一原子核,衰变产物的结合能一般大于原来重核的结合能,这是因为铁的平均结合能是最大的,比铁原子序数大的重核裂变成较轻原子核时,平均结合能会变大,B错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的截止频率,C错误;按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量增加 ,D正确。
考点:本题考查原子核。
46.C
【解析】
试题分析:原子核发生衰变时,电荷守恒,但 ( http: / / www.21cnjy.com )会有质量亏损,遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律,故A错误;α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而γ射线不带电,故B错误;
根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循,故C正确;光电效应时光电子的动能与入射光的频率和逸出功有关,与入射光的强度无关,故D错误
考点:核反应方程,能级公式,光电效应
47.BD
【解析】
试题分析:当入射光波长小于金属的极限波长时,金属能产生光电效应.当光电管上加上反向电压时,灵敏电流计中可能没有电流通过.【版权所有:21教育】
解:
A、光电管能否产生光电效应与入射光的强度没有关系.故A错误.
B、若入射光波长太长,大于金属的极限波长时,金属不能产生光电效应,灵敏电流计中没有电流通过.故B正确.
C、光电管能否产生光电效应与光照时间没有关系.故C错误.
D、电源正负极接反时,光电管加上反向电压,光电子做减速运动,可能不能到达阳极,电路中不能形成电流.故D正确.
故选BD
点评:本题考查对光电效应产生的条件理解和应用能力.光电效应产生的条件是取决于入射光的频率或波长,与入射光的强度、光照时间没有关系.
48.C
【解析】
试题分析:发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率.
解:用一束绿光照射某金属时不能产生 ( http: / / www.21cnjy.com )光电效应,知绿光的频率小于金属的极限频率,要能发生光电效应,需改用频率更大的光照射(如蓝光).能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关.
故选:C.
点评:解决本题的关键知道光电效应的条件,知道能否发生光电效应与入射光的强度和照射时间无关.
49.D
【解析】
试题分析:德布罗意波理论告诉我们, ( http: / / www.21cnjy.com )一切运动的微粒都有一种波与之对应,即一切运动的微粒都具有波粒二象性.电子有波动性,但在一定的条件下才能表现出来.
解:A、C、光具有波粒二象性,是一种概率波.故A正确,C正确;
B、根据麦克斯韦的电磁场理论,光波是一种电磁波.故B正确;
D、微观粒子和宏观物体都具有波粒二象性.故D错误.
本题选择错误的,故选:D
点评:此题要理解物质波的概念,知道一切运动的物体才有物质波,电子有波动性,但在一定的条件下才能表现出来.
50.ACD
【解析】A、根据光电效应方程Ekm=hv-W0和eUC=EKm得出,相同频率,不同逸出功,则遏止电压也不同.故A正确.
B、虽然光的频率相同,但光强不确定,所以单位时间逸出的光电子数可能相同,而饱和光电流不一定相同.故B错误,D正确.
C、根据光电效应方程Ekm=hv-W0得,相同的频率,不同的逸出功,则光电子的最大初动能也不同,故C正确;
E、因为,知图线的斜率等于,从图象上可以得出斜率的大小,已知电子电量,可以求出斜率与普朗克常量有关.故E错误.
故选:ACD.
51.C
【解析】
试题分析:某种金属的逸出功只有金属本身来决定,与射出光电子的最大初动能无关,选项A错误;入射光的光强一定时,单位时间射到金属表面的光子的总能量一定,根据可知,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越少,选项B错误;根据可知极限频率越大的金属材料逸出功越大,选项C正确;如果入射光的频率过小,光照射的时间不论多长,金属也不产生光电效应,选项D错误;故选C.
考点:光电效应.
52.A
【解析】
试题分析:根据爱因斯坦光电效应方程可得:,则图像的斜率为h,均相同;因为两金属的逸出功W钨<W锌,故钨的图线在纵轴上的截距较小,故选A.
考点:爱因斯坦光电效应方程.
53.D
【解析】
试题分析:德布罗意波长为,又P=mv,解得:,速度大小相同,电子的质量m最小,则电子的德布罗意波长最大.故选D.
考点:德布罗意波长.
54.A
【解析】
试题分析:黑体辐射的研究表明,随着温度的升高,辐射的强度最大值向波长小的方向移动,故选项A正确。
考点:黑体辐射。
55.C
【解析】
试题分析:只要是用同种频率的 ( http: / / www.21cnjy.com )光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的最大初动能Ek,但初动能可能不同.选项A错误;式中的W表示每个光电子从金属表面飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功,是克服金属中正电荷引力所做的功的最小值,选项B错误;逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W=hν0,选项C正确;光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大,选项D错误;故选C.
考点:光电效应。
56.AD
【解析】
试题分析:对于同种金属,光的频率一定时,根据光电效应方程,Ek只于入射光的频率有关,而与照射光的强度无关,选项A正确;根据可知对于同种金属,Ek与照射光的波长不是成反比关系,选项B错误;对于同种金属,Ek与光照射的时间无关,选项C错误;根据可知对于同种金属,Ek与照射光的频率成线性关系,选项D正确;故选AD.
考点:光电效应.
57.C
【解析】
试题分析:根据光是概率波的概念, ( http: / / www.21cnjy.com )对于一个光子通过单缝落在何处是不能确定的,只是落在中央的概率较大,故使得中央出现亮条纹,其实对一个光子来说也有可能落在暗纹处,但是几率很小,综上所述,只有C的叙述准确,故ABD错误,C正确.故选:C。
考点:概率波.
58.B
【解析】
试题分析:根据题意知,一个电子吸收一个光子不能发生光电效应,换用同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应,即吸收的光子能量为nhv,n=2,3,4 则有:eU=nhv-W,解得.知B正确.故选:B
考点:光电效应。
59.D
【解析】
试题分析:原子的核式结构是卢瑟福提出的,选项A错误;一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可产生条不同频率的谱线,选项B错误;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能是因为这束光的频率太小,选项C错误;用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期,选项D正确;故选D.
考点:原子的跃迁;光电效应;半衰期.
60.B
【解析】
试题分析:从n=4到n=1的跃迁的能 ( http: / / www.21cnjy.com )级差为-0.85-(-13.6)=12.75eV>2.21 eV,则能发生光电效应;从n=4到n=2的跃迁的能级差为-0.85-(-3.4)=2.55eV>2.21 eV,则能发生光电效应;从n=2到n=1的跃迁的能级差为-3.4-(-13.6)=10.2eV>2.21 eV,则能发生光电效应;从n=3到n=1的跃迁的能级差为-1.51-(-13.6)=12.09eV>2.21 eV,则能发生光电效应;故能使金属钾发生光电效应的光谱线条数是4条;故选B.
考点:光电效应;能级。
61.D
【解析】
试题分析:金属的逸出功是由金属自身决定的,与入射光频率无关,A错误;光电子的最大初动能与入射光的强度无关,B错误;只有入射光的频率大于金属的极限频率即时才会有光电子逸出,C错误;根据爱因斯坦光电效应方程,斜率表示普朗克常量,D正确;
考点:考查了光电效应方程
62.ACD
【解析】电子束通过双缝实验后可以形成 ( http: / / www.21cnjy.com )干涉图样,可以说明电子是一种波,故A正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明β射线是一种粒子,故B错误;人们利慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子是一种波,故C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子的干涉现象,说明电子是一种波,故D正确;光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,说明光是一种粒子,故E错误。
【考点定位】波粒二象性;光电效应
【方法技巧】本题主要是波粒二象性的理解,干涉和衍射是波特有的现象,而光电效应是粒子性的典型表现。最好能记住相关结论。
63.BC
【解析】
试题分析:大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁时,总共可辐射出种不同频率的光,选项A错误;氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光的能量为[-1.51eV-(-13.6eV)]=12.09eV,则照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应,选项B正确;氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最小,故波长最长,选项C正确;这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为从n=3到n=1的跃迁,放出光子的能量为12.09eV ,选项D错误;故选BC.
考点:波尔理论;光电效应.
64.AC
【解析】
试题分析:该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为0,则知光电子的最大初动能为0.7eV,根据光电效应方程,得逸出功W0=1.8eV.故A、C正确;
当电键S断开后,用光子能量为2.5 ( http: / / www.21cnjy.com )eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表.故B错误;改用能量为1.5eV的光子照射,由于光电子的能量小于逸出功,不能发生光电效应,无光电流.D错误;故选AC。
考点:光电效应规律。
65.3.2×10﹣19;4.8×10﹣19J.
【解析】
试题分析:由图线可知,光电子的截止电压为2V,由动能定理可知光电子的最大初动能为;金属的逸出功为
考点:光电效应.
66.12.09,0.66
【解析】
试题分析:从n=3向n=1跃迁所放出的光子的能量为13.60-1.51=12.09eV,当光子能量等于逸出功时,恰好发生光电效应,所以逸出功W0=12.09eV.从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子能量为13.6-0.85eV=12.75eV,根据光电效应方程得,最大初动能.
考点:考查了氢原子能级跃迁
67.,
【解析】
试题分析:根据公式可得该金属的逸出功为,根据公式,可得
考点:考查了光电效应方程
68.
【解析】光电效应中,入射光子能量,克服逸出功后多余的能量转换为电子动能,反向遏制电压;整理得,斜率即,所以普朗克常量,截距为,即,所以逸出功
【考点定位】光电效应
【名师点睛】根据光电效应写出数学表达式,按照数学里面的截距和斜率解决问题。数学的工具作用不可忽视。
69.①4;②10.2 。
【解析】
试题分析:①原子从n=4向n=2跃迁 ( http: / / www.21cnjy.com )时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,则由4→1,3→1, 2→1还能使这种金属发生光电效应,故这群氢原子发出的光中共有4种频率的光能使该金属产生光电效应;②从n=4向n=1跃迁时发出的光照射该金属,所产生的光电子的最大初动能为:[(-0.85)-(-13.6)] eV -[(-0.85)-(-3.4)] eV=10.2eV
考点:波尔理论;光电效应.
70.3.2×10 19J;4.8×10 19 J
【解析】
试题分析:由I—U图象可知:遏止电压UC=2V,即,由光电效应方程解得:
考点:本题考查光电效应
71.6.5×10-34
【解析】
试题分析:根据光电效应方程可得:,则直线的斜率为普朗克常量h,由图线可知:
考点:光电效应方程
72.减小(2分)
【解析】
试题分析:氢原子辐射光子后,一部分能力随光子而辐射,剩余氢原子能量减小。该金属的截止频率,则有,即逸出功;氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级所发出的光子能量为,那么光电子最大初动能为
考点:光电效应
73.(1)9.4×10﹣6,(2)2.11×10﹣20.
【解析】
试题分析:根据题目给出的公式计算波长即可;
根据公式E=h计算极端光子的能量.
解:由题意λm T=2.90×10﹣3m K
则λm==9.4×10﹣6m
根据公式:E=h=6.62×10﹣34×=2.11×10﹣20J
故答案为:(1)9.4×10﹣6,(2)2.11×10﹣20.
点评:本题主要考查波长、波速及频率的关系,及信息的筛选能力.
74.减少;较长
【解析】
试题分析:本题考查的是读图能力,由图可得出波长与辐射强度及温度之间的关系.
解:由图可知,随温度的降低,相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动;
故答案为:减少;较长.
点评:本题看起来考查较为高深的内容,但其实考查的是学生读图的能力,只要认真分析是较为容易的找出答案的.
75.6 12.75
【解析】
试题分析:一群处于n=4能级的氢原子跃迁时共有=6种谱线.能产生光电效应,说明能量最大的光子一定能产生光电效应,所以逸出功应小于ΔE=E4-E1=12.75eV.
考点:考查了氢原子跃迁
76.(1);;不变
【解析】
试题分析:由It=ne知,个.
电子从阴极射出时的最大初动能
根据动能定理得,电子到达A时的最大动能EkA=Ekm+eU=2.65×10 19+2.1×1.6×10 19≈6.0×10-19J.
照射光的强度增到原值的三倍,电子的最大初动能不变,则电子到达阳极A的动能不变.
考点:动能定理;爱因斯坦光电效应方程。
77.6 3 8.65
【解析】
试题分析:打出光电子的有 种,光子能量,可知有3种光可使金属发生光电效应。由光电效应方程算得=8.65ev。
考点:本题旨在考查原子跃迁原理、能级、光电效应方程。
78.
【解析】
试题分析:波长为λ光子能量为:①,
设灯泡每秒内发出的光子数为n,灯泡电功率为P,则:②
式中,η=5%是灯泡的发光效率.联立①②式个:③
代入题给数据:n=1.0×1019个
考点:考查了德布罗意公式
79.
【解析】
试题分析:Uc-ν图像的斜率为,与遏止电压对应的频率是截止频率。由图像可求,截止频率为 Hz,普朗克常量为。
考点:本题考查光电效应。
80.,
【解析】
试题分析:金属的逸出功.根据光电效应方程知:,又,则遏止电压.
考点:考查了光电效应
81.能,不能
【解析】
试题分析:题由折射率的定义,可确定光路中a的折射率大,光的折射率越大,其频率越大;所以b光照射时恰能逸出光电子,用a光照射时金属板也能逸出光电子,根据全反射定律可得折射率越大,全反射角越小,所以若b光不能进入空气,则a光不能进入空气
考点:考查了光电效应,光的全反射
82.2.55 2
【解析】
试题分析:用能量为15eV的光子照到某种金属上,能发生光电效应,测得其光电子的最大初动能为12.45eV,
根据光电效应方程得,.现有一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁,根据,知该群氢原子可能发射3种不同频率的光子.但是n=3能级跃迁到n=2能级的光子能量小于2.55eV,所以能使该金属发生光电效应的频率共有2种.
考点:考查了氢原子的能级公式和跃迁;光电效应.
【答案】BCE
【解析】
试题分析:原子的核式结构模型是卢瑟福最早提出的,选项A 错误;铀核()衰变为铅核()的过程中,要经过(238-206)÷4=8次衰变和82-(92-8×2)=6次衰变,选项B正确;一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射种不同频率的光子,选项C 正确;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,可能因为这束光的频率太小,选项C 错误;骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4,说明经过了2个半衰期,即该生物死亡时距今约11460年,选项E 正确。
考点:放射性衰变;半衰期;玻尔理论;光电效应。
84.减少 、 较长
【解析】
试题分析:由图可知,随温度的降低,相同波长的光辐射强度都会减小;同时最大辐射强度向右侧移动,即向波长较长的方向移动;
考点:考查了黑体辐射
85.6 12.75
【解析】
试题分析:一群处于n=4能级的氢原子跃迁时共有=6种谱线.能产生光电效应,说明能量最大的光子一定能产生光电效应,所以逸出功应小于ΔE=E4-E1=12.75eV.
考点:考查了氢原子跃迁
86.D
【解析】
试题分析:选项A解释光电效应现象, ( http: / / www.21cnjy.com )不能说明粒子的波动性;选项B是康普顿效应,说明X射线具有粒子性;选项C干涉现象说明电子具有波动性;选项D衍射现象说明电子具有波动性.2·1·c·n·j·y
考点:考查了光的波动性与粒子性
87.hc/λ0 hc(λ0-λ)/ eλ0λ
【解析】
试题分析:金属的逸出功为;若用波长为λ (λ<λ0)单色光做实验,则;又,解得
考点:光电效应方程及动能定理。
88. 12.09,0.66
【解析】
试题分析:根据波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程可知,该金属的逸出功为:W0=E3-E1=12.09eVwww-2-1-cnjy-com
一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时共产生=6种不同频率的光子,其中只有从n=3和n=4能级向n=1能级跃迁所放出的光子可以使该金属产生光电效应,其中产生的光电子最大初动能为:Ek=E4-E3=0.66eV
考点:本题主要考查了波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程的应用问题。
89.BCD
【解析】
试题分析:半衰期与外界因 ( http: / / www.21cnjy.com )素无关,A错误;在α、β、γ这三种射线中,γ射线的穿透能力最强,α射线的电离能力最强,B正确;光电效应现象说明光具有粒子性,C正确;放射性元素发生正电子衰变时,产生的新核质量数不变,核电荷数减少1,D正确;
考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度;X射线、α射线、β射线、γ射线及其特性;光电效应.
90.
【解析】
试题分析:金属的逸出功.根据光电效应方程知:,又,则遏止电压.
考点:考查了光电效应
91.(1)(2)
【解析】
试题分析:根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0及动能定理eUc=Ek得
结合图像知
普朗克常量
截止频率
考点:光电效应.
92.
【解析】
试题分析:设光电子受紫外线照射后射出的速度为v.在MN间加电场,当电压表示数为U时,由动能定理得:;
在MN间加垂直于纸面的匀强磁场,当磁感强度为B时,光电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为:
光电子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,所以有:
由上述三式解得:;
考点:考查了带电粒子在电场中的加速,带电粒子在匀强磁场中的运动
93.(1)① ② (2)
【解析】
试题分析:(1)①据题意,由光电效应方程得到:

据电场力做负功,刚好等于动能变化,有:

极限频率为:


②当电源正负极互换后,在电 ( http: / / www.21cnjy.com )场力作用下,电子飞到极板M上,且电压越大,飞到该极板上的光电子数量越多,