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1．D
【详解】
A．基态氢原子跃迁到激发态时，吸收光子能量增大，轨道半径增大，由
可知，速度减小，动能减小，电势能增大，A错误；
B．基态氢原子能吸收能量为的光子而电离，B错误；
C．题中为负值，基态氢原子中的电子吸收一个频率为的光子被电离后，据能量守恒可得，最大初动能为
因而质量为m的电子最大初速度大小为，C错误；
D．根据可知，大量处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光，D正确。
故选D。
2．A
【详解】
氢原子从低能级向高能级跃迁时，吸收光子，能量增大。
故选A。
3．A
【详解】
ABC．与的能级差大于与的能级差，根据，光子a的能量大于光子b的能量﹐光子a的频率大于光子b的频率，光子a的波长小于光子b的波长，故A正确，B、C错误；
D．光子a、b不是实物粒子，具有波粒二象性，故D错误。
故选A。
4．B
【详解】
A．第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→1，n=4→3，n=4→2，n=3→2，n=3→1，n=2→1，能发出6种不同频率的光，而金属钙的逸出功为3.20eV，能使K发生光电效应的光仅有n=4→1，n=3→1，n=2→1，3种，故A错误；
B．光电子的最大初动能为
故B正确；
C．光电子到达A时动能的最大差值为电场力做的功为
故C错误；
D．光电效应中只有在光电流达到饱和前正向电压越大，光电流越大，故电流表示数不一定变大，故D错误；
故选B。
5．C
【详解】
A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，其核外电子的动能增大，故A错误；
B．当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出的光子能量为2.55eV，能使逸出功为
2.25eV的钾发生光电效应，故B错误；
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可知有种，故C正确；
D．要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量必须大于13.6
eV，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
AB．由
知，因为
则
由
知，从a能级跃迁到b能级时辐射光子的能量小于b能级跃迁到c能级时吸收光子能量，所以a能级能量小于c能级能量；从低能级向高能级跃，轨道半径增大动能减小，故AB错误；
C．氢原子核外电子由a能级跃迁到c能级时跃迁过程中，有
即
所以吸收的光子波长可得
解得
故C错误；
D．吸收光子能量
故D正确。
故选D。
7．D
【详解】
①大量光子的行为能明显地表现出波动性，而个别光子的行为往往表现出粒子性，该说法正确；
②频率越低、波长越长的光子波动性明显，而频率越高波长越短光子的粒子性明显，该说法正确；
③光在传播时往往表现出波动性，而光在与物质相互作用时往往显示粒子性，该说法正确；
④据光子说，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的，该说法正确；
故选D。
8．A
【详解】
A．光电效应揭示了光的粒子性，A错误；
B．单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性，但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性，B正确；
C．黑体辐射的实验规律说明了电磁辐射是量子化的，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性来解释，C正确；
D．热中子束射在晶体上产生衍射图样，是由于运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，D正确。
故选A。
9．C
【详解】
A．根据黑体辐射规律知，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，故A选项错误；
B．普朗克首次提出能量量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，故B选项错误；
C．康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，故C选项正确；
D．宏观物体的物质波波长非常小，极不容易观察到它的波动性，选项D错误。
故选C。
10．BC
【详解】
发生受激辐射时，向外辐射能量，知原子总能量En减小，轨道半径减小，根据
，
联立解得
可知，轨道半径减小，则电子的动能增大；因为总能量减小，则电势能减小。
故选BC。
11．AB
【详解】
A．处于n=3能级的氢原子能量为－1.51eV，紫外线的光子能量大于3.11eV，则吸收任意频率的紫外线都会发生电离，故A正确；
B．从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光子能量小于1.51eV，最小光子能量为1.51－0.85eV=0.66eV，该光子能量为红外线的光子能量，红外线具有显著的热效应，故B正确；
CD．处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁时，根据数学组合公式知
可能发出6种不同频率的光子，但是只有一个氢原子，发出的光子频率没有6种，只有3种，故CD错误。
故选AB。
12．AC
【详解】
A．这些氢原子最多能发出种不同频率的光，故A正确；
B．γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时放出的，故B错误。
C．根据跃迁规律可知从n=4向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E4-E1=12.75eV，从n=3向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E3-E1=12.09eV，从n=2向n=1跃迁时辐射光子的能量为hv=E2-E1=10.2eV，故能使金属钨发生光电效应的光有3种，故C正确。
D．若将电源的正负极调换，加反向电压，当电压小于遏止电压时，电路中的光电流不为0，故D错误。
故选AC。
13．BC
【详解】
A．由图乙知甲光和乙光反向截止电压相等，根据动能定理
可知逸出的光电子的最大初动能相等，根据爱因斯坦光电效应方程
可知，甲光和乙光的频率相等，若乙光为绿光，甲光也为绿光，A错误；
B．由图乙知甲光的反向截止电压（数值）小于丙光的反向截止电压，则甲光照射时逸出的光电子的最大初动能小于丙光照射时逸出的光电子的最大初动能，根据爱因斯坦光电效应方程
可知，甲光的频率小于丙光的频率，若甲光为绿光，丙光可能是紫光，B正确；
C．若用乙光照射由金属铷构成的阴极，逸出的光电子的最大初动能为
用该光电子撞击大量处于激发态的氢原子，因为
所以可使氢原子跃迁到n=4激发态，处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可产生种不同频率的光，C正确；
D．若用能量为的乙光直接照射大量处于n=2激发态的氢原子，因为
即入射光光子的能量不等于氢原子的能级差，故不能使处于n=2能级的氢原子发生跃迁，处于n=2能级的氢原子只能向n=1能级跃迁，只能产生一种频率的光，D错误。
故选BC。
14．ABC
【详解】
A．弹子球的波长相对太小，所以检测其波动性几乎不可能，A正确；
B．无线电波波长较长，所以通常表现为波动性，B正确；
C．电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能利用金属晶体观察电子的波动性，C正确；
D．由物质波理论知，D错误。
故选ABC。
15．AC
【详解】
A．任何物体都具有波动性，故A正确；
B．对宏观物体而言，其波动性难以观测，我们所看到的绳波是机械波，不是物质波，故B错误；
CD．物质波与光波一样，也是一种概率波，即粒子在各点出现的概率遵循波动规律，但物质波不是光波，故C正确，D错误。
故选AC。
16．（1）6；（2）
【详解】
（1）根据
所以这群氢原子发光的光谱共有6条。
（2）从n=4向n=1跃迁，发出的光子频率最大。根据
解得
17．(1)6种(2)从第四能级向第三能级跃迁时：光子的能量最小，波长最长(3)
4种
【详解】
(1)大量处在n=4能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射的不同频率的光子数为=6种；
(2)从第四能级向第三能级跃迁时：光子的能量最小，波长最长．
(3)由可得：
故能发生光电效应的共有四种
18．12.09eV
【详解】
[1]
氢原子从n=3的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为
。
[2]根据光电效应方程
。
答案第6页，总8页一、单选题
1．已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中……已知普朗克常量为h，则下列说法正确的是（ ）
A．基态氢原子跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电势能减小
B．基态氢原子能吸收能量为的光子而电离
C．基态氢原子中的电子吸收一个频率为的光子被电离后，质量为m的电子速度大小为
D．大量处于的激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光
2．一个氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级，也就是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，该原子（ ）
A．吸收光子，能量增大
B．吸收光子，能量减小
C．放出光子，能量增大
D．放出光子，能量减小
3．当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射出光子a；当氢原子从的能级跃迁到的能级时，辐射出光子b，则下列说法正确的是（ ）
A．光子a的能量大于光子b的能量
B．光子a的波长大于光子b的波长
C．光子a的频率小于光子b的频率
D．光子a、b都是实物粒子，不具有波动性
4．一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁发出多种光，用这束光照射图甲电路的阴极K。阴极K为金属钙，其逸出功为3.20eV。氢原子能级如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该光束中能使K发生光电效应的光有4种
B．光电子的最大初动能为9.55eV
C．光电子到达A时动能的最大差值为2.55eV
D．向右滑动触头P，电流表示数一定变大
5．氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能增大，其核外电子的动能减小
B．当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出的光不能使逸出功为2.25eV的钾发生光电效应
C．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光频率最多有6种
D．用能量为9eV和4.6eV的两种光同时照射大量的氢原子，有可能使处于基态的氢原子电离
6．已知氢原子从a能级跃迁到b能级时辐射波长为的光子1，从b能级跃迁到c能级时吸收波长为的光子2，已知，氢原子核外电子由a能级跃迁到c能级时，下列说法正确的是（ ）
A．核外电子运动的轨道半径减小
B．核外电子运动的动能变大
C．辐射波长为的光子
D．吸收能量为的光子
7．关于光的波动性与粒子性，下列说法正确的是( )
①大量光子的行为能明显地表现出波动性，而个别光子的行为往往表现出粒子性
②频率越低、波长越长的光子波动性明显，而频率越高波长越短光子的粒子性明显
③光在传播时往往表现出波动性，而光在与物质相互作用时往往显示粒子性
④据光子说，光子的能量是与频率成正比的，这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的
A．①②
B．①②③
C．①④
D．①②③④
8．下列关于波粒二象性的说法不正确的是（ ）
A．光电效应揭示了光的波动性
B．使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样
C．黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释
D．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
9．下列说法正确的是（ ）
A．黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关
B．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律
C．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
D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
二、多选题
10．处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，同时两个状态之间的能量差以光子的形式辐射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电子的电势能Ep、电子的动能Ek的变化是( )
A．Ep增大、Ek减小
B．Ep减小、Ek增大
C．Ep减小、En减小
D．Ep增大、En增大
11．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?3.11eV，则（ ）
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．处于n=4能级的一个氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光子
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
12．大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光照射如图甲所示的光电管的阴极K。已知氢原子的部分能级图如左图所示，阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV。则下列说法中正确的是（ ）
A．这些氢原子最多能发出6种不同频率的光
B．跃迁到基态时，会辐射射线
C．能使金属钨发生光电效应的光有3种
D．若将电源的正负极调换，电路中的光电流将变为0
13．如图所示，甲为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（ ）
几种金属的逸出功和极限频率
金属
W0/eV
/1014Hz
钠
2.29
5.33
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
A．若乙光为绿光，甲光可能是紫光
B．若甲光为绿光，丙光可能是紫光
C．若乙光光子能量为，用它照射由金属铷构成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光
D．若乙光光子能量为，用它直接照射大量处于激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光
14．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知（ ）
质量/kg
速度/(m·s－1)
波长/m
弹子球
2×10－2
1.0×10－2
3.3×10－30
电子(100eV)
9.0×10－31
5.0×106
1.4×10－10
无线电波(1MHz)
3.0×108
3.3×102
A．要检测弹子球的波动性几乎不可能
B．无线电波通常情况下表现出波动性
C．电子照射到金属晶体上能观察到波动性
D．只有可见光才有波动性
15．以下说法正确的是（ ）
A．宏观粒子也具有波动性
B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波
C．物质波也是一种概率波
D．物质波就是光波
三、解答题
16．有若干氢原子处于的能级，已知氢原子的基态能量，普朗克常量。
(1)这些氢原子的光谱共有几条谱线？
(2)这些氢原子发出的光子的最大频率是多少？
17．已知氢原子处于基态时的能级值为-13.6eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，如果大量氢原子处在n=4的能级：
(1)会辐射出几种频率的光?
(2)其中波长最长的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的?
(3)金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，请通过计算判断，让这些氢原子辐射的光照射金属钠板，能发生光电效应的光共有几种?
四、填空题
18．2016年8月16日，中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，由量子信号的携带者光子可以实现更加安全的通信．氢原子的能级图如图所示，则氢原子从n=3的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为_____________；用该光子照射截止频率为8.07×1014
Hz的锌板时，溢出光电子的最大初动能为_____________J。（普朗克常量h＝6.63×10–34
J·s，计算结果保留两位有效数字）
