2020高考物理大一轮复习第12单元原子物理作业手册

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课时作业(三十) 第30讲波粒二象性氢原子能级结构

时间 / 40分钟

基础巩固

1.[2017·湖南岳阳二模] 关于原子物理问题,下列说法中正确的是( )

A.一群处于n=3激发态的氢原子向较低能级跃迁,最多可放出两种不同频率的光子

B.由于每种原子都有自己的特征谱线,故可以根据原子光谱来鉴别物质

C.实际上,原子中的电子没有确定的轨道,在空间各处出现的概率是一定的

D.α粒子散射实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的

2.(多选)对光的认识,下列说法正确的是 ( )

A.个别光子的行为表现出粒子性

B.大量光子的行为表现出粒子性

C.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的

D.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性时,就不再具有波动性了

3.[2017·安徽黄山模拟] 在“光电效应”实验中,用某一单色光照到某金属表面时,没有光电子从金属表面逸出,下列说法中正确的是( )

图K30-1

A.增大照射光的频率,就一定发生光电效应

B.增大照射光的强度,就一定发生光电效应

C.延长照射光照射时间,就一定发生光电效应

D.若照射光的频率大于该金属材料的极限频率,则能发生光电效应

4.(多选)[2017·成都二诊] 光伏发电是利用光电效应原理来工作的.目前,人类提高光伏发电效率的途径主要有两个方面:一是改变光源体发光谱带的频率,从而改变产生光电效应的光谱宽度;二是改变被照射金属材料的成分,从而改变其逸出功.下列提高光伏发电效率的途径正确的是( )

A.减小光源体发光谱带的频率

B.增大光源体发光谱带的频率

C.增大金属材料的逸出功

D.减小金属材料的逸出功

5.氢光谱在可见光的区域内有4条谱线,按照在真空中波长由长到短的顺序,这4条谱线分别是Hα、Hβ、Hγ和Hδ,它们都是氢原子的电子从量子数大于2的可能轨道上跃迁到量子数为2的轨道时所发出的光.下列判断错误的是()

A.电子处于激发态时,Hα所对应的轨道量子数大

B.Hγ的光子能量大于Hβ的光子能量

C.对于同一种玻璃,4种光的折射率以Hα为最小

D.对同一种金属,若Hα能使它发生光电效应,则Hβ、Hγ、Hδ都可以使它发生光电效应

6.(多选)[2017·太原模拟] 20世纪初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以完美解释.玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的.关于光电效应和氢原子模型,下列说法正确的是( )

A.光电效应实验中,照射光足够强就可以有光电流

B.若某金属的逸出功为W0,则该金属的截止频率为

C.保持照射光强度不变,增大照射光频率,在单位时间内逸出的光电子数将减少

D.氢原子由低能级向高能级跃迁时,吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差

技能提升

7.(多选)[2018·河北衡水中学月考] 如图K30-2所示为研究光电效应的实验装置示意图,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面K时,电流表

有示数.下列说法正确的是( )

图K30-2

A.若仅增大该单色光照射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大

B.无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度,金属的逸出功都不变

C.保持照射光频率不变,当强度减弱时,发射光电子的时间将明显增加

D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大

8.[2017·长沙模拟] 以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,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图如图K30-3所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为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K、A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(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量) ( )

图K30-3

A.U=

C.U=2hν-W

D.U=

9.[2017·湖北武昌调研] 用如图K30-4所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a 照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么( )

图K30-4

A.a光的波长一定大于b光的波长

B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转

C.用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c

D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大

10.(多选)[2017·太原模拟] 图K30-5为氢原子的能级示意图.关于氢原子跃迁,下列说法中正确的是( )

图K30-5

A.一个处于量子数n=5激发态的氢原子,它向低能级跃迁时,最多可产生10种不同频率的光

子

B.处于n=3激发态的氢原子吸收具有1.87 eV能量的光子后被电离

C.用12 eV的光子照射处于基态的氢原子,氢原子仍处于基态

D.氢原子从高能级向低能级跃迁时,动能增大,电势能增大

11.(多选)[2017·济南模拟] 如图K30-6所示是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与照射光频率ν的关系图像.由图像可知( )

图K30-6

A.该金属的逸出功等于E

B.该金属的逸出功等于hν0

C.照射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E

D.照射光的频率为时,产生的光电子的最大初动能为

12.(多选)[2017·东北三校一联] 如图K30-7所示为氢原子的能级示意图.氢原子可在下列

各能级间发生跃迁,设从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长为λ1,从n=4能级跃迁到n=2能级辐射的电磁波的波长为λ2,从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的电磁波的波长

为λ3,则下列关系式中正确的是( )

图K30-7

A.λ1<λ3

B.λ3<λ2