北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
第 16 章 近代物理初步
第 1 节 光电效应
五年高考
1.★(2024湖南,1,4分)量子技术是当前物理学应用研究的热点,下列关于量子论的说法正
确的是( )
A.普朗克认为黑体辐射的能量是连续的
B.光电效应实验中,红光照射可以让电子从某金属表面逸出,若改用紫光照射也可以让电
子从该金属表面逸出
C.康普顿研究石墨对X射线散射时,发现散射后仅有波长小于原波长的射线成分
D.德布罗意认为质子具有波动性,而电子不具有波动性
答案 B
2.★★(2023海南,10,4分)(多选)已知一个激光发射器功率为P,发射波长为λ的光,光速为
c,普朗克常量为h,则( )
c
A.光的频率为
λ
ℎ
B.光子的能量为
λ
ℎ
C.光子的动量为
λ
Ptc
D.在时间t内激光器发射的光子数为
ℎλ
答案 AC
3.★★★(2022河北,4,4分)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压U
c
与入射光频率ν的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用
光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知 ( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
A.钠的逸出功为hν
c
B.钠的截止频率为8.5×1014 Hz
C.图中直线的斜率为普朗克常量h
D.遏止电压U 与入射光频率ν成正比
c
答案 A
4.★★★(2023浙江6月,15,3分)(多选)有一种新型光电效应量子材料,其逸出功为W 。当
0
紫外光照射该材料时,只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为
d的双缝,在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹,测得条纹间距为Δx。已知电子质量
为m,普朗克常量为h,光速为c,则( )
ℎL
A.电子的动量p=
e
dΔx
B.电子的动能E
k
=
ℎL2
2md2(Δx)2
cℎL
C.光子的能量E=W +
0
dΔx
D.光子的动量p=W 0 + ℎ 2L2
c 2cmd2(Δx)2
答案 AD
三年模拟
1.★★(2025届济南历城二中月考)以下说法正确的是( )
A.放射性元素的半衰期跟原子所处的化学状态无关,但与外部条件有关
B.某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,若增大该紫外线照射的
强度,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
C.根据玻尔的原子理论,氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定
态轨道时,会辐射一定频率的光子,同时核外电子的动能变小
D.用一光电管进行光电效应实验时,当用某一频率的光入射,有光电流产生,若保持入射光
的总能量不变而不断减小入射光的频率,则始终有光电流产生
答案 B
2.★★(2024届济宁三模)某兴趣小组设计了一种光电烟雾报警器,其结构和原理如图所示。
光源向外发射某一特定频率的光,发生火情时有烟雾进入报警器内,会使部分光改变传播
方向,绕过挡板进入光电管从而发生光电效应,于是有电流输入报警系统,电流大于I 就会
0
触发报警系统报警。某次实验中,当滑动变阻器的滑片P处于图示位置,烟雾浓度增大到
n时恰好报警。假设烟雾浓度越大,单位时间内光电管接收到的光子数越多。下列说法
可能正确的是( )
A.光线绕过挡板进入光电管利用了光的折射
B.为提高光电烟雾报警器的灵敏度,可以将滑片P向右移动少许
C.仅将电源的正负极反接,在烟雾浓度为n时也可能触发报警
D.报警器恰好报警时,将滑片P向右移动后,警报有可能会被解除
答案 B
3.★★(2024届济南一模)用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时,根据光
1
电管的遏止电压U 与对应入射光的波长λ作出的U- 图像如图所示。已知光电子的电
c c
λ
荷量大小为e,光速为c,下列说法正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
a
A.该光电管阴极材料的极限频率大小为
c
ae
B.由图像可得普朗克常量h=
bc
1
C.当用波长λ= 的光照射光电管阴极时,光电子的最大初动能为2be
3a
D.当用波长为λ的光照射光电管的阴极时,光电子的最大初动能随λ的增大而增大
答案 C
高分突破-高考变式
4.★★★(2024浙江1月,T 变式)1905年,爱因斯坦获苏黎世大学物理学博士学位,并提出
11
光子假设,成功解释了光电效应,因此获得1921年诺贝尔物理学奖。如图所示,金属极板
M受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为v 。正对M放置一金属网N,在M、N之
m
间加恒定电压U。已知M、N间距为d(远小于板长),电子的质量为m,电荷量为e,则(
)
A.M、N间距离增大时光电子到达N的动能也增大
1
B.只有沿x轴方向逸出的光电子到达N时才有最大动能 mv2+eU
2 m
√2m
C.光电子从M到N过程中沿y轴方向的位移最大值为v d
m
eU
D.M、N之间的遏止电压等于mv2
m
4e北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
答案 C
第 2 节 原子结构
五年高考
1.★(2023山东,1,3分)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,
对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四
能级体系,原子吸收频率为ν 的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出
0
频率为ν 的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,
1
实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为ν 的光子回到基态。该原子钟产生的钟激
3
光的频率ν 为( )
2
A.ν +ν +ν B.ν +ν -ν
0 1 3 0 1 3
C.ν -ν +ν D.ν -ν -ν
0 1 3 0 1 3
答案 D
2.★★(2024重庆,8,5分)(多选)我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次
成功实现空间太阳H 波段光谱扫描成像。H 和H 分别为氢原子由n=3和n=4能级向
α α β
n=2能级跃迁产生的谱线(如图),则( )
A.H 的波长比H 的小
α β
B.H 的频率比H 的小
α β
C.H 对应的光子能量为3.4 eV
β北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
D.H 对应的光子不能使氢原子从基态跃迁到激发态
β
答案 BD
3.★★(2023辽宁,6,4分)原子处于磁场中,某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后
的部分能级图如图所示,相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金
属表面时能发生光电效应,且逸出光电子的最大初动能为E ,则( )
k
A.①和③的能量相等
B.②的频率大于④的频率
C.用②照射该金属一定能发生光电效应
D.用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于E
k
答案 A
4.★★★(2024浙江6月,10,3分)玻尔氢原子电子轨道示意图如图所示,处于n=3能级的原
子向低能级跃迁,会产生三种频率为ν 、ν 和ν 的光,下标数字表示相应的能级。已知
31 32 21
普朗克常量为h ,光速为c。正确的是( )
E -E
A.频率为ν 的光,其动量为 3 1
31
ℎc
B.频率为ν 和ν 的两种光分别射入同一光电效应装置,均产生光电子,其最大初动能之
31 21
差为hν
32北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
C.频率为ν 和ν 的两种光分别射入双缝间距为d、双缝到屏的距离为l的干涉装置,产
31 21
lc
生的干涉条纹间距之差为
dν
32
E -E
D.若原子从n=3跃迁至n=4能级,入射光的频率ν' > 4 3
34
ℎ
答案 B
三年模拟
1.★★(2024届临沂模拟)(多选)氢原子能级图如图所示,几种金属的逸出功如表中所示。
已知可见光光子能量范围是1.63 eV~3.10 eV,则下列说法正确的是( )
金属 钨 钙 钾 铷
W/eV 4.54 3.20 2.25 2.13
0
A.氢原子从n=2能级向n=1能级跃迁发出的光属于可见光
B.大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁可发出3种波长的可见光
C.同种光照射钾、铷金属发生光电效应,逸出光电子的最大初动能一定不相等
D.氢原子跃迁发出的波长最短的可见光可使表中的两种金属发生光电效应
答案 CD
2.★★(2023届江苏南京十三中期末)(多选)处于n=3的大量氢原子向低能级跃迁辐射多
种频率的光子,已知普朗克常量为h,氢原子能级公式为E=E ,不同轨道半径为r =n2r ,E
1 n 1 1
n2
为基态能量,r 为第1轨道半径,n=1,2,3…,光速为c。则下列说法中正确的是( )
1
A.共产生3种频率的光子北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 A版 山东物理
4ℎc
B.产生光子最大波长为λ =
m 3E
1
C.分别处于n=3能级和基态的电子做圆周运动的速度大小之比为1∶2
D.氢原子由n=3能级跃迁到基态时,电势能减小,动能增加,总能量减小
答案 AD
3.★★(2024届济南莱芜一中期中)如图所示为氢原子的能级示意图,已知锌的逸出功是
3.34 eV,对氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征,下列描述正确的是( )
A.一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,能放出8种不同频率的光
B.用能量为10.30 eV的光子照射,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C.一群处于n=5能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,其中有4种不同频率的
光能使锌板发生光电效应
D.一群处于n=5能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射锌板,其中有10种不同频率
的光能使锌板发生光电效应
答案 C
4.★★(2024届青岛期初调研)目前科学家已经能够制备出能级较高的氢原子。已知氢原
13.6
子第n能级的能量E =- eV,金属钨的逸出功为4.54 eV,如图是按能量大小排列的
n n2
电磁波谱,其中可见光的能量区间为1.62 eV~3.11 eV。下列说法正确的是( )
A.紫外线波段的光子均不能使基态氢原子电离
B.氢原子跃迁时可能会辐射可见光波段的光子
C.用红外线长时间照射金属钨能产生光电效应
D.用可见光照射处于n=20能级的氢原子不能使其电离
