高考物理十年试题分类解析-专题27-量子论

十年高考试题分类解析-物理（二十二）量子论一．2012年高考题1. （2012·物理）如图所示是某原子的能级图,a、b、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光. 在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是 _____________.1.【答案】C【解析】谱线从左向右的波长依次增大，正确的是C。

【考点定位】此题考查能级、玻尔理论、光谱及其相关知识。

2．（2012·物理）在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（）（A）频率（B）强度（C）照射时间（D）光子数目【答案】：A【解析】：在光电效应实验中，用单色光照时某种金属表面，有光电子逸出，根据光电效应方程，光电子的最大初动能取决于入射光的频率，选项A正确。

【考点定位】此题考查光电效应。

3．（2012·理综）如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长B．从n=5能级跃迁到n=1能级比n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大C．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量【答案】：A4．（2012·物理）根据爱因斯坦的“光子说”可知（A）“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”（B）光的波长越大，光子的能量越小（C）一束单色光的能量可以连续变化（D）只有光子数很多时，光才具有粒子性【答案】：B【解析】：根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小，选项B正确。

【考点定位】此题考查光子说。

5.（2012·理综）一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少5.【答案】：B【解析】氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子放出光子，能量减少，选项B正确。

【考点定位】此题考查波尔理论、能级及其相关知识。

6（2012·物理）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能E k，下列说确的是A．对于同种金属，E k与照射光的强度无关B．对于同种金属，E k与照射光的波长成反比C．对于同种金属，E k与光照射的时间成正比D．对于同种金属，E k与照射光的频率成线性关系E．对于不同种金属，若照射光频率不变，E k与金属的逸出功成线性关系7 （2012·物理）A 、B 两种光子的能量之比为2∶1,它们都能使某种金属发生光电效应,且所产生的光电子最大初动能分别为EA 、EB . 求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功.【答案】p A ∶p B =2∶1。

W 0= E A -2 E B 。

【解析】光子能量E=hν，动量p=h/λ，且ν= c/λ，联立解得：p=E/c 。

则：p A ∶p B =2∶1。

A 光照射时，光电子的最大初动能E kA =E A -W 0,B 光照射时，光电子的最大初动能E kB =E B -W 0,联立解得：W 0= E A -2 E B 。

【考点定位】此题考查光子能量、动量、光电效应方程及其相关知识。

8（2012·理综）氢原子第n 能级的能量为12n E E n =，其中E 1为基态能量。

当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为ν2，则12νν= 。

【答案】14【解析】当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的能量E= E 1/16- E 1/4=-3E 1/16；氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的能量E ’= E 1/4- E 1= -3E 1/4；光子能量为h ν，则12νν=14。

二．2011年高考题1. （2011·理综卷）下列能揭示原子具有核式结构的实验是A. 光电效应实验B. 伦琴射线的发现C. α粒子散射实验D. 氢原子光谱的发现1.答案：C解析：此题考查物理学史及其相关知识。

卢瑟福根据α粒子散射实验结果提出了原子的核式结构学说，所以能揭示原子具有核式结构的实验是α粒子散射实验，选项C 正确。

2．（2011·物理）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是(A)改用频率更小的紫外线照射 (B)改用X 射线照射(C)改用强度更大的原紫外线照射 (D)延长原紫外线的照射时间解析：根据光电效应规律，改用X 射线照射，可能使该金属产生光电效应。

选项B 正确。

3. （2011·全国理综卷）已知氢原子的基态能量为E ，激发态能量21/n E E n =，其中n=2,3…。

用h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速。

能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为A. 143hc E -B.12hc E -C.14hc E -D. 19hc E - 答案：C解析：第一激发态能量为E 2=E 1/22=E 1/4，能使氢原子从第一激发态电离的光子最小能量为E=- E 1/4，由E=hc/λ得能使氢原子从第一激发态电离的光子最大波长为λ=14hc E -，选项C 正确。

4（2011物理）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是答案：A 解析：黑体辐射的强度随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以选项A 正确。

5.（2011理综第18题）氢原子从能级m 跃迁到能级n 时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k 时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h ，若氢原子从能级k 跃迁到能级m ，则A. 吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C. 吸收光子的能量为hν1-hν2D.辐射光子的能量为hν1-hν25.答案：D解析：根据题述可知能级k 高于能级m ，氢原子从能级k 跃迁到能级m ，辐射光子能量为hν2-hν1，选项D 正确。

6（2011物理）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量__________(选填“越大”或“越小”)。

已知氢原子的基态能量为E 1(E 1<0)，电子质量为m ，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为___________(普朗克常量为h ).答案：越大 ()12h E mν+ 解析：电子离原子核越远，电势能越大，氢原子的能量越大。

由能量守恒定律，h ν+ E 1=12mv 2，解得电离后电子速度大小为v=()12h E mν+。

7.（2011·新课标理综）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为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，真空中的光速和布朗克常量分别为e ，c 和h 。

（1）答案: hc/λ0 00hc e λλλλ- 解析：金属的逸出功等于W=hc/λ0. 若用波长为λ（λ<λ0）单色光做实验，由爱因斯坦光电效应方程，E k = hc/λ-W ，而E k =eU ，联立解得其截止电压为U=00hc e λλλλ-。

三．2010年高考题1． (2010新课标)用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3>ν2>ν1，则_______.(填入正确选项前的字母)A 、ν0<ν1B 、ν3=ν2+ν1C 、ν0=ν1+ν2+ν3D 、123111v v v =+ 【解析】：大量氢原子跃迁时只能发射频率分别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，这说明氢原子是从n=3能级向低能级跃迁，根据能量守恒有，h ν3=h ν2+h ν1，解得：ν3=ν2+ν1，选项B 正确。

【答案】B【点评】此题考查能级、能量守恒定律及光的发射。

2．（2010理综）氢原子的能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示。

色光赤 橙 黄 绿 蓝—靛 紫 光子能量围（eV ） 1.61~2.00 2.00~2.07 2.07~2.14 2.14~2.53 2.53~2.76 2.76~3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光围仅有2条，其颜色分别为A ．红、蓝靛B ．黄、绿C ．红、紫D ．蓝靛、紫【解析】根据玻尔理论，如果激发态的氢原子处于第二能级，只能够发出10.2 eV 的光子，不属于可见光围；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09 eV 、10.2 eV 、1.89eV 的三种光子，只有1.89 eV 属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75 eV 、12.09 eV 、10.2 eV 、2.55 eV 、1.89 eV 、0.66 eV 的六种光子，1.89 eV 和2.55eV 属于可见光，1.89 eV 的光子为红光，2.55 eV 的光子为蓝—靛，所以选项A 正确。

【答案】A【点评】此题考查能级、光谱和发射及其相关计算。

四．2009年高考题1(2009`·全国理综1)氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1=0.6328µm ，λ2=3.39µm ，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为△E 1=1.96eV 的两个能级之间跃迁产生的。

用△E2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则△E2的近似值为A.10.50eVB.0.98eVC. 0.53eVD. 0.36eV答案D【解析】本题考查波尔的原子跃迁理论.根据△E=hν=hc/λ,可知当△E1=1.96Ev,λ1=0.6328µm，当λ2=3.39µm时,可知△E2=0.36eV。

2. （2009·全国理综2）氢原子的部分能级如图所示。

已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。

由此可推知, 氢原子A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光答案：AD解析：从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短，属于紫外线，选项A正确；从高能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光和紫外线，选项B错误；从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的低，属于紫外线，选项C错误；从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光，选项D正确。

五．2008年高考题（2008延考区理综）用具有一定动能的电子轰击大量处于基态的氢原子，使这些氢原子被激发到量子数为n（n>2）的激发态。