【十年高考】2003—2012高考物理試題分類(lèi)解析專(zhuān)題27量子論

1、十年局考（20032012）物理試題分類(lèi)解析專(zhuān)題27量子論一.2012年高考題1. （2012 江蘇物理）如圖所示是某原子的能級(jí)圖 ，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng) 的光.在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線(xiàn)從左向右的波長(zhǎng)依次增大，則正確的【解析】譜線(xiàn)從左向右的波長(zhǎng)依次增大，正確的是co【考點(diǎn)定位】此題考查能級(jí)、玻爾理論、光譜及其相關(guān)知識(shí)。2. （2012 上海物理）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照時(shí)某種金屬表面，有光電子逸出，則光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的（）（a）頻率（b）強(qiáng)度（c）照射時(shí)間（d）光子數(shù)目【答案】：a【解析】：在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用單色光照時(shí)某種金屬表面，有光電子逸出，根據(jù)

2、光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能取決于入射光的頻率，選項(xiàng)a正確。【考點(diǎn)定位】此題考查光電效應(yīng)。3. （2012 .四川理綜）如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分，則氫原子a.從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻fi射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)4 一b.從n=5能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)比n=5能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)輻射r - ,一出電磁波的速度大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4 158 517【解析】：由玻爾理論可知，從4能級(jí)躍遷到廣3能級(jí)比從n=3能級(jí)躍遷到n=2 能級(jí)輻射出電磁波的波長(zhǎng)長(zhǎng)，鑿項(xiàng)a正嘀；輻射出電磁波的速

3、度一樣大，選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；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*處于基態(tài)出現(xiàn) 的概率最大,選項(xiàng)c錯(cuò)誤;從高能級(jí)向低育演跣遷時(shí).氫原子一定向外放出能量, 選項(xiàng)d錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)定位】此題考查能級(jí).玻爾理論及其相關(guān)知識(shí)口4. (2012 上海物理)根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知(a) “光子說(shuō)”本質(zhì)就是牛頓的“微粒說(shuō)”(b)光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小(c) 一束單色光的能量可以連續(xù)變化(d)只有光子數(shù)很多時(shí)，光才具有粒子性【答案】：b【解析】：根據(jù)愛(ài)因斯坦的“光子說(shuō)”可知，光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小，選項(xiàng)b正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查光子說(shuō)。5. ( 2012 北京理綜)一個(gè)氫原子從n=3

4、能級(jí)躍遷到n=2能級(jí).該氫原子a.放出光子，能量增加b.放出光子，能量減少c.吸收光子，能量增加d.吸收光子，能量減少5.【答案】：b【解析】氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí).該氫原子放出光子， 能量減少，選項(xiàng)b正確?！究键c(diǎn)定位】此題考查波爾理論、能級(jí)及其相關(guān)知識(shí)。6 (2012 海南物理)產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，關(guān)于逸出光電子的最大初動(dòng)能e,下列說(shuō)法正確的a .對(duì)于同種金屬,e與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)b .對(duì)于同種金屬,e與照射光的波長(zhǎng)成反比c .對(duì)于同種金屬,e與光照射的時(shí)間成正比d .對(duì)于同種金屬,e與照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系e .對(duì)于不同種金屬，若照射光頻率不變，ek與金屬的逸出功成線(xiàn)性關(guān)系【答案】

5、adek解析】根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，對(duì)于同種金屬，f與照射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，與光照 射的時(shí)間無(wú)關(guān)，巳與照射光的頻率成線(xiàn)性關(guān)系，工與照射光的波長(zhǎng)有關(guān)，但不是 成反比，選項(xiàng)ad正確me錯(cuò)誤：對(duì)干不同和金屬，若照射光頻率不變，根據(jù)光 電效應(yīng)方程，e.：=!w-lv, e，與金屬的逸出功成線(xiàn)性關(guān)系，選項(xiàng)e正確口【考點(diǎn)定位】此題考查光電，效應(yīng)及其相關(guān)知識(shí).7 （2012 江蘇物理）a、b兩種光子的能量之比為2 ： 1,它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為ea、eb .求a、b兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出功.【答案】pa：pb=2：1。 w= ea-2 e&?！窘馕觥抗庾幽芰?e=

6、hiv ,動(dòng)量p=h/入，且y = c/入，聯(lián)立解得：p=e/c。貝u ： pa ： pb=2 : 1。a光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能ra=&-w0,b光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能ekb=e -w0,聯(lián)立解得：w= ea-2 eb。【考點(diǎn)定位】此題考查光子能量、動(dòng)量、光電效應(yīng)方程及其相關(guān)知識(shí)。8 （2012 山東理綜）氫原子第 n能級(jí)的能量為en =導(dǎo)，其中ei為基態(tài)能量。當(dāng)氫原 n子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為 y 1；若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為y 2,則x=。2【解析】當(dāng)氫原子由第 4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的能量e= e1/16- e1/4=-3

7、e1/16;氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的能量e = e1/4- e產(chǎn)-3曰/4 ;、一 1光子目匕n為 h v ,則=o、24二.2011年高考題1. （2011 天津理綜卷）下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是a.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)b.倫琴射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)c. 1a粒子散射實(shí)驗(yàn)d.氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)1.答案：c解析：此題考查物理學(xué)史及其相關(guān)知識(shí)。盧瑟福根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，所以能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是a粒子散射實(shí)驗(yàn)，選項(xiàng) c正確。2. (2011 上海物理)用一束紫外線(xiàn)照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是(a)改用頻率更小的紫外線(xiàn)照射(b)

8、 改用xm線(xiàn)照射(c)改用強(qiáng)度更大的原紫外線(xiàn)照射(d)延長(zhǎng)原紫外線(xiàn)的照射時(shí)間解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，改用x射線(xiàn)照射，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。選項(xiàng)b正確。3. (2011 全國(guó)理綜卷)已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為e,激發(fā)態(tài)能量en = e1 / n2 ,其中n=2,3。用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為a. eb.3e12hce1c.4hc 口 9hceiei答案：c解析：第一激發(fā)態(tài)能量為e=e/22=e/4 ,能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子最小能量為e=- e1/4,由e=hc/入得能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子最大波長(zhǎng)為入管，選項(xiàng)c正確。4

9、(2011江蘇物理)下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是模射艮收料射曲通注射強(qiáng)度答案：a解析：黑體輻射的強(qiáng)度隨著溫度的升高，一方面各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，另a正確。方面輻射強(qiáng)度的極大值向著波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，所以選項(xiàng)5. （2011四川理綜第18題）氫原子從能級(jí) m躍遷到能級(jí)n時(shí)輻射紅光的頻率為 丫 1,從能 級(jí)n躍遷到能級(jí)k時(shí)吸收紫光的頻率為 y 2,已知普朗克常量為 h,若氫原子從能級(jí) k躍遷 到能級(jí)m,則a.吸收光子的能量為 h y 1+h y 2 b.輻射光子的能量為 h y 1+hv 2c.吸收光子的能量為 hv 1-hv 2 d.輻射光子的能量為

10、h v 1-h y 25.答案：d解析：根據(jù)題述可知能級(jí) k高于能級(jí)m,氫原子從能級(jí)k躍遷到能級(jí) 成輻射光子能量為h v 2- hv 1,選項(xiàng)d正確。6 （2011江蘇物理）按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量（選填“越大”或“越小”）。已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為 e1（e1 y 2 y 1,則.（填入正確選項(xiàng)前的字母）a 、 v 01。已知普朗克常量h、n電子質(zhì)量m和電子電荷量e,電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為a.2 2n h.2medb.md2h2 2 -)3 n ec.2 2d h- 22mend.2 2 n h22med解析：由德布羅意物質(zhì)波波長(zhǎng)公

11、式可知：1 o o的加速電壓為 u,由動(dòng)能te理 eu=mv=p/2m,2入=h/p ,又入=d/ n,設(shè)顯微鏡工作時(shí)電子2卜2聯(lián)立解得u=j2med3 （2005 全國(guó)理綜2）圖中畫(huà)出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量 e處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍 遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2.22ev。在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光 電子的總共有（）noo432en/ev00.85-1.51-3.4113 6a.二種b.三種c.四種d.五種答案c解析：在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出6種不同頻率的光波。其中能量大于 2.22ev有能級(jí)

12、4躍遷到2、躍遷到1,能級(jí)3躍遷到1,能級(jí)2躍遷 至ij 1,總共有四種，選項(xiàng) c正確。4. (2005 全國(guó)理綜3)氫原子的能級(jí)圖如圖所示。欲 使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離 子，該氫原子需要吸收的能量至少是a . 13.60evb .10.20evc . 0.54 evd . 27. 20ev答案：a解析：氫原子的電離能是13.60ev,欲使一處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是13.60ev,選項(xiàng)a正確。5. (2005 江蘇物理)為了強(qiáng)調(diào)物理學(xué)對(duì)當(dāng)今社會(huì)的重要作用并紀(jì)念?lèi)?ài)因斯坦，2004年聯(lián)合國(guó)第58次大會(huì)把2005年定為國(guó)際物理年.愛(ài)

13、因斯坦在 100年前發(fā)表了 5篇重要論文， 內(nèi)容涉及 狹義相對(duì)論、量子論和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，對(duì)現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn).某人學(xué)了有關(guān)的知識(shí)后，有如下理解，其中正確的是(a)所謂布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(b)光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性(c)在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動(dòng)能隨之增大(d)質(zhì)能方程表明：物體具有的能量與它的質(zhì)量有簡(jiǎn)單的正比關(guān)系答案bd解析：所謂布朗運(yùn)動(dòng)就是液體中懸浮微粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，具有波粒二象性，選項(xiàng) b正確；在光電效 應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，入射光強(qiáng)度增大，光電子的最大初動(dòng)能不變，光電子數(shù)目隨之增

14、大，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；質(zhì)能方程表明：物體具有的能量與它的質(zhì)量有簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，選項(xiàng)d正確。e/ev0-0.38-0.84-1.51-3.40-13.60九.2004年高考題1. (2004 全國(guó)理綜1)下表給出了一些金屬材料的逸出功。n - -0-二6e/ev -0.38 -0.55-1.51a.15-3.40b.10材料葩鈣鎂鉞鈦逸出功（10-19j）3. 04. 35. 96. 26. 6現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種？（普朗克常量 h=6.6 x 10-34j s , 光速 c=3.0 x 10 -8m/s）a.2種 b.3 種 c.4 種d.5 種

15、答案；a解析；波長(zhǎng)為4。0 nrr的單色光，光子能量三二he/九=5 乂 1。二k 用 波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有艷、鈣2 種，選項(xiàng)文正確。2. （ 2004 廣東物理）圖示為氫原子的能級(jí)圖，用光子能量 為13.07ev的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫 原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)有多少種?c.d.答案：b解析：用光子能量為13.07ev的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子可以躍遷到n=5能級(jí)，可能觀測(cè)到-13.61氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)有 4+3+2+1=10種，選項(xiàng)b正確。3. （2004 廣東物理）分別用波長(zhǎng)為入和3入/4的單色光照射同一金屬板，發(fā)出

16、的光電子的最大初動(dòng)能之比為1:2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為:1 hca. -2 12 hcb. c. 3 hc d.答案:b解析：設(shè)用波長(zhǎng)為人的單色光照射金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能 為e,由光電效應(yīng)方程，e二證，-%用波長(zhǎng)為速附的單色光照射同一金屬板. 發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)熊為2e=4聯(lián)立解得2 1上，選項(xiàng)b正確。3 z十.2003年高考題1. （2003 廣東物理）用某種單色光照射某種金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)。現(xiàn)將該單色光的 光強(qiáng)減弱，則(ac)a.光電子的最大初動(dòng)能不變b.光電子的最大初動(dòng)能減少c.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少d.可能不發(fā)生光電效應(yīng)答案：ac解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，將該單色光的光強(qiáng)減弱，光電子的最大初動(dòng)能不變，.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)減少，選項(xiàng)ac正確。2. (2003廣東物理)原子從一個(gè)能級(jí)躍遷到一個(gè)較低的能級(jí)時(shí)，有可能不發(fā)射光子。例如在某種條件下， 銘原子的n=2能級(jí)上的電子躍遷到 n=1能級(jí)上時(shí)并不發(fā)射光子， 而是將