2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 15-1光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜同步檢測(cè)試題.doc

2019年高考物理一輪復(fù)習(xí) 15-1光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)氫原子光譜同步檢測(cè)試題1xx福建省三明一中月考對(duì)光電效應(yīng)的理解，以下說法正確的是()A金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能從金屬逸出B如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時(shí)需要做的最小功，光電效應(yīng)便不能發(fā)生了但如換用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的入射光子，則有可能發(fā)生光電效應(yīng)C發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能越大D由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同解析：光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，頻率為 的光子能量為h，根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，我們知道，一個(gè)電子吸收一個(gè)光子的能量h，一部分用來克服金屬的逸出功W0后，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動(dòng)能Ek，即EkhW0，故只有h>W0時(shí)，才會(huì)有光電子逸出，c就是該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率，不同金屬逸出功不同，故截止頻率不同，故D正確；低于此頻率時(shí)，不可能發(fā)生光電效應(yīng)，所以A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中應(yīng)換用頻率更高即波長(zhǎng)短的入射光子，所以B錯(cuò)誤；最大初動(dòng)能與光照無關(guān)，故C錯(cuò)誤答案：D2盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是圖451中的()AB C D圖451解析：本題考查學(xué)生對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的定性認(rèn)識(shí)由教材中講述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，只有D選項(xiàng)符合答案：D3氫原子放出一個(gè)光子后，根據(jù)玻爾理論，氫原子的()A核外電子的電勢(shì)能增大B核外電子的動(dòng)能增大C核外電子的轉(zhuǎn)動(dòng)周期變大D氫原子能量增大解析：據(jù)玻爾理論，氫原子由能量較高的定態(tài)躍遷到能量較低的定態(tài)才輻射出光子，反之會(huì)吸收光子，所以D錯(cuò)誤據(jù)玻爾理論，氫原子放出一個(gè)光子后，核外電子進(jìn)入低能級(jí)軌道運(yùn)行，半徑變小，由km知，隨r變小，電子線速度變大，電子的動(dòng)能增大，所以B正確由T知，r變小，線速度v變大，所以T變小，C錯(cuò)誤當(dāng)電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道時(shí)，電場(chǎng)力做正功，所以電子電勢(shì)能變小，A錯(cuò)誤應(yīng)選B.答案：B4用波長(zhǎng)為2.0107m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.71019J.由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.631034Js，光速c3.0108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()A5.51014HzB7.91014HzC9.81014Hz D1.21015Hz解析：本題考查光電效應(yīng)方程，意在考查考生對(duì)光電效應(yīng)方程EkhW逸的理解，并能應(yīng)用光電效應(yīng)方程求解極限頻率由光電效應(yīng)方程EkhW逸，而W逸h0，所以鎢的極限頻率07.91014Hz，選項(xiàng)B正確答案：B5(多選題)用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖452，則這兩種光()圖452A照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大解析：由Eh知，光的頻率是光電子最大初動(dòng)能的決定因素，a光的頻率小，折射率小，臨界角大，在光的干涉實(shí)驗(yàn)中，若保持雙縫間距離、縫與屏間距離都不變，用b光和a光分別做實(shí)驗(yàn)得出的干涉條紋，可以看出b光的條紋間隔比a光的小，BC正確答案：BC6xx北京卷“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會(huì)輻射頻率為的電磁波，且與U成正比，即kU.已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為()A. B.C2he D.解析：由kU，又題目中提到元電荷e和普朗克常量h，可聯(lián)想到能量，即列出相關(guān)等式qUh，進(jìn)而比較kU，得出kq/h，再結(jié)合題意可知，k2e/h，故選項(xiàng)B對(duì)答案：B7(多選題)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占從單縫射入的整個(gè)光強(qiáng)的95%以上假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過單縫，那么該光子()A一定落在中央亮紋處B可能落在其他亮紋處C不可能落在暗紋處D落在中央亮紋處的可能性最大解析：根據(jù)光的概率波的概念，對(duì)于一個(gè)光子通過單縫落在何處是不可確定的，但概率最大的是落在中央亮紋處，可達(dá)95%以上當(dāng)然也可落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，不過，落在暗紋處的概率很小，故B、D正確答案：BDB組能力提升8如圖453所示，若x軸表示時(shí)間，y軸表示位置，則該圖象反映了某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，圖453位置與時(shí)間的關(guān)系若令x軸和y軸分別表示其他的物理量，則該圖象又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系下列說法中正確的是()A若x軸表示時(shí)間，y軸表示動(dòng)能，則該圖象可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動(dòng)過程中，物體動(dòng)能與時(shí)間的關(guān)系B若x軸表示頻率，y軸表示動(dòng)能，則該圖象可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率之間關(guān)系C若x軸表示時(shí)間，y軸表示動(dòng)量，則該圖象可以反映某物體在沿運(yùn)動(dòng)方向的恒定合外力作用下，物體動(dòng)量與時(shí)間的關(guān)系D若x軸表示時(shí)間，y軸表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則該圖象可以反映靜置于磁場(chǎng)中的某閉合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系解析：本題考查動(dòng)能定理、愛因斯坦光電效應(yīng)方程、動(dòng)量定理、法拉第電磁感應(yīng)定律中的物理圖象根據(jù)動(dòng)能定理和勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：EkF合at2，選項(xiàng)A錯(cuò)；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：EkhW，選項(xiàng)B錯(cuò)；根據(jù)動(dòng)量定理，pp0F合t，選項(xiàng)C正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E，故項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C9在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖454所示則可判斷出()圖454A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能解析：本題考查光電效應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生對(duì)光電效應(yīng)有深刻的理解由題圖可知，丙光的最大電流小于甲光和乙光的最大電流，說明逸出的電子數(shù)目最少，即丙光的強(qiáng)度最小由題圖說明丙光對(duì)應(yīng)的光電子的初動(dòng)能最大，即丙光的頻率最高(波長(zhǎng)最小)，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；甲光和乙光的頻率相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于是同一光電管，所以乙光、丙光截止頻率是一樣的，C項(xiàng)錯(cuò)誤答案：B10. xx四川卷如圖455為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子()圖455A從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)B從n5能級(jí)躍遷到n1能級(jí)比從n5能級(jí)躍遷到n4能級(jí)輻射出電磁波的速度大C處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的D從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子核一定向外放出能量解析：根據(jù)EmEnhh可得h，則從n4能級(jí)躍遷到n3能級(jí)比從n3能級(jí)躍遷到n2能級(jí)輻射出的電磁波的波長(zhǎng)要長(zhǎng)，故A選項(xiàng)正確；由于電磁波在空氣中的傳播速度都是相同的，接近光速，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)氫原子的電子云圖可知，處于不同能級(jí)時(shí)，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，原子一定向外以光子的形式釋放能量，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：A11紫外線照射一些物質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生熒光效應(yīng)，即物質(zhì)發(fā)出可見光，這些物質(zhì)中的原子先后發(fā)生兩次躍遷，其能量變化分別為E1和E2，下列關(guān)于原子這兩次躍遷的說法中正確的是()A兩次均向高能級(jí)躍遷，且|E1|E2|B兩次均向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|C先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|D先向高能級(jí)躍遷，再向低能級(jí)躍遷，且|E1|E2|解析：原子吸收紫外線，使原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收|E1|，再由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，放出可見光，紫外線光子能量大于可見光，故|E1|E2|，D正確答案：D12氫原子在基態(tài)時(shí)軌道半徑r10.531010 m，能量E113.6 eV.求氫原子處于基態(tài)時(shí)：(1)電子的動(dòng)能(2)原子的電勢(shì)能(3)用波長(zhǎng)是多少的光照射可使其電離？解析：(1)設(shè)處于基態(tài)的氫原子核外電子速度為v1，則：k，故電子動(dòng)能Ek1mv eV13.6 eV.(2)E1Ek1Ep1，故Ep1E1Ek113.6 eV13.6 eV27.2 eV.(3)設(shè)用波長(zhǎng)的光照射可使氫原子電離：0E1， m0.914 1107 m.答案：(1)13.6 eV(2)27.2 eV(3)0.914 1107 m13氫原子處于基態(tài)時(shí)，原子的能量為E113.6 eV，當(dāng)處于n3的激發(fā)態(tài)時(shí)，能量為E31.51 eV，則：(1)當(dāng)氫原子從n3的激發(fā)態(tài)躍遷到n1的基態(tài)時(shí)，向外輻射的光子的波長(zhǎng)是多少？(2)若要使處于基態(tài)的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子？(3)若有大量的氫原子處于n3的激發(fā)態(tài)，則在躍遷過程中可能釋放出幾種不同頻率的光子？解析：(1)由躍遷公式得：hE3E1由代入數(shù)據(jù)得：1.03107m.(2)若要將基態(tài)原子電離：h0E1，代入數(shù)據(jù)得3.31015Hz.(3)光子種數(shù)NC3種答案：(1)1.03107m(2)3.31015 Hz(3)3種C組難點(diǎn)突破14(多選題)xx陜西省西安八校聯(lián)考?xì)湓拥哪芗?jí)圖如圖456所示，圖456處于n3激發(fā)態(tài)的大量氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)所放出的光子中，只有一種光子不能使某金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是()A不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n3激發(fā)態(tài)直接躍遷到基態(tài)時(shí)放出的B不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)的光子一定是從n3激發(fā)態(tài)直接躍遷到n2激發(fā)態(tài)時(shí)放出的C若從n4激發(fā)態(tài)躍遷到n3激發(fā)態(tài)，所放出的光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)D金屬A逸出功一定大于1.89 eV解析：大量處于第3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，共可輻射出3種頻率的光，其中當(dāng)原子從第3能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子能量最小，其大小為E32E3E21.89 eV，因?yàn)樵摴庾硬荒苁菇饘貯產(chǎn)生光電效應(yīng)，所以金屬A的逸出功W一定大于1.89 eV，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、D正確；若從n4激發(fā)態(tài)躍遷到n3激發(fā)態(tài)，所放出的光子能量為E43E4E30.66 eV<1.89 eV<W，所以該光子一定不能使金屬A產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C正確本題答案為B、C、D.答案：BCD