内容正文:
选择题8 波粒二象性和原子物理
考向1 波粒二象性和原子结构
1.以下关于光子说的基本内容,不正确的说法是( )
A.光子的能量跟它的频率有关
B.紫光光子的能量比红光光子的能量大
C.光子是具有质量、能量和体积的实物微粒
D.在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光子
答案:C
解析:根据E=hν判断出光子的能量与光子的频率成正比关系,故A项正确;在可见光的范围内,紫光的频率最大,而红光的频率最小,根据公式E=hν可得紫光的能量大,故B项正确;光子具有能量,但没有静止质量,也没有具体的体积,它不是实物粒子,故C项错误;光是在空间传播的电磁波,是不连续的,是一份一份的能量,每一份叫作一个光子,故D项正确;本题选择不正确的,故选C.
2.甲、乙光子的能量之比为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为E1、E2,该金属的逸出功为( )
A.E1-E2 B.E1+E2
C.E1-2E2 D.E1+2E2
答案:C
解析:由光子能量公式E=hν=知:E1=2E0-W,E2=E0-W,联立得:W=E1-2E2,故C项正确,A、B、D三项错误.
3.
[2019·河北唐山高三二模]图示为氢原子能级示意图,已知大量处于n=2能级的氢原子,当它们受到某种频率的光线照射后,可辐射出6种频率的光子,下面说法中正确的是( )
A.n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=5能级
B.n=2能级氢原子吸收的能量为2.55 eV
C.频率最高的光子是氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级放出的
D.波长最大的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级放出的
答案:B
解析:大量处于n=2能级的氢原子,当它们受到某种频率的光线照射后,可辐射出6种频率的光子,可知n=2能级氢原子受到照射后跃迁到n=4能级,吸收的能量为(-0.85 eV)-(-3.4 eV)=2.55 eV,A错误,B正确;频率最高的光子对应的能级差最大,是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级放出的,C错误;波长最大的光子对应的能级差最小,是氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级放出的,D错误.
4.
[来源:学.科.网Z.X.X.K]
用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ek ν图象,若将二者的图线画在同一个Ek ν坐标系中,如图所示,实线表示钨,虚线表示锌,则由图可知( )
A.锌的逸出功比钨的逸出功大
B.两者的图线可能不平行
C.图线在横轴的截距等于逸出功
D.光电子最大初动能还和入射光的强度有关
答案:A
解析:根据光电效应方程知,Ekm=hν-W0,可知图线的斜率表示普朗克常量h,图线斜率相同,横轴截距表示金属的极限频率,虚线表示锌,则锌的极限频率较大,可知锌的逸出功较大,故A项正确,B、C项错误;根据光电效应方程知,Ekm=hν-W0,可知光电子的最大初动能与入射光的强度无关.故D项错误.
5.[2019·河北唐山高三一模](多选)在研究某金属的光电效应现象时,发现当入射光的频率为ν时,其遏止电压为U.已知普朗克常量为h,电子电荷量大小为e,下列说法正确的是( )[来源:学科网ZXXK]
A.该金属的截止频率为ν-
B.该金属的逸出功为eU-hν[来源:Zxxk.Com]
C.增大入射光的频率,该金属的截止频率增大
D.增大入射光的频率,该金属的遏止电压增大
答案:AD
解析:根据光电效应方程Ekm=hν-hν0和eU=Ekm得:ν0=ν-,所以A正确;根据光电效应方程Ekm=hν-W0和eU=Ekm得,W0=hν0=hν-eU,故B错误;根据光电效应方程Ekm =hν-hν0和eU=Ekm得eU=hν-W0.可知,增大入射光的频率,该金属的遏止电压增大,而截止频率是该金属的固有属性,是不变的,所以C错误,D正确.
6.[2019·安徽省宣城市第二次调研]图中四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )
A.图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子
B.图乙:用中子轰击铀核使其发生聚变,链式反应会释放出巨大的核能
C.图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的
D.图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构
答案:C
解析:题图甲:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,得出了原子的核式结构模型,故A错误.题图乙:用中子轰击铀核使其发生裂变,裂变反应会释放出巨大的核能,故B错误.题图丙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的,故C正确.题图丁:汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构,天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构,故D错误.
7.
(多选)图示是氢原子的能级示意图