内容正文:
专题特训题组
第一部分
近代物理初步
专题五
电路和电磁感应能力培优专练
一、单项选择题(本题共19小题)
1.对以下几位物理学家所做的科学贡献,叙述正确的是( )
A.根据德布罗意的理论研究,每一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波叫物质波
B.爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说
C.卢瑟福通过α粒子散射实验,发现了质子和中子,提出了原子的核式结构模型
D.贝可勒尔通过对氢原子光谱的分析,发现了放射现象
答案
解析
2.(2022·江西省南昌市高三下一模)研究光电效应的实验电路图如图a所示,实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系图象如图b所示。关于甲、乙、丙三束单色光频率的大小关系,正确的是( )
A.ν甲<ν乙<ν丙 B.ν甲>ν乙>ν丙
C.ν甲=ν乙<ν丙 D.ν甲<ν乙>ν丙
答案
解析 由光电效应方程和动能定理可得Ek=eUc=hν-W0,由图b可知:丙的遏止电压最大,甲、乙的遏止电压相等,而由于被照射阴极材料相同,所以逸出功W0相等,可知ν甲=ν乙<ν丙,故A、B、D错误,C正确。
解析
3.用以金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象的实验装置如图甲所示,实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图象如图乙所示,图线与横坐标轴交点的横坐标为5.15×1014 Hz。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则下列说法中正确的是( )
A.欲测遏止电压,应选择电源左端为正极
B.如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014 Hz,则产生的光电子的最大初动能约为Ek=1.23×10-19 J
C.增大入射光的强度,产生的光电子的最大初动能一定增大
D.当电源左端为正极时,滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数一定持续增大
答案
解析 由图甲知光电管左端为阳极,故欲测遏止电压,应选择电源右端为正极,A错误;由图乙可知金属铷的极限频率为ν0=5.15×1014 Hz,如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014 Hz,则产生的光电子的最大初动能约为Ek=hν-hν0=1.23×10-19 J,B正确;光电子的最大初动能与入射光的强度无关,C错误;当电源左端为正极时,滑动变阻器的滑片向右滑动时,光电管所加正向电压增大,光电流增大,当光电流达到饱和值后,光电流不再增大,D错误。
解析
4.(2022·全国乙卷)一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7 m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个。普朗克常量为h=6.63×10-34 J·s。R约为( )
A.1×102 m B.3×102 m
C.6×102 m D.9×102 m
答案
解析
5.(2021·浙江6月选考)已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子的质量为9.11×10-31 kg,一个电子和一滴直径约为4 μm的油滴具有相同动能,则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为( )
A.10-8 B.106
C.108 D.1016
答案
解析
6. (2022·江西省九江市高三下一模)2020年6月23日,北斗全球组网卫星的收官之星发射成功,其中“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过氢原子的能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子的部分能级结构如图,则( )
A.氢原子由基态跃迁到激发态后,核外电子动能增大,原子的电势能减小
B.大量处于n=3激发态的氢原子,向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光子
C.用11 eV的光子照射,能使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D.用4 eV的光子照射处于n=2激发态的氢原子,可以使之电离
答案
解析
7.(2022·山西省晋中市高三下二模)钾的逸出功是2.25 eV。如图为氢原子的能级示意图,则下列对氢原子在能级跃迁过程中的特征认识,正确的是( )
A.一个处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,能放出6种不同频率的光
B.用能量为10.5 eV的光子轰击氢原子,可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
C.用能量为12.09 eV的电子轰击氢原子,一定可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D.一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时,发出的光照射钾板,钾板表面所发出的光电子的最大初动能为9.84 eV
答案
解析 一个处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时,最多能放出3种不同频率的光,A错误;由氢原子能级图可知,10.5 eV不等于任何能级与基态能级的能量差,则用能量为10.5 eV的光子轰击氢原子,不能使处于基态的氢原子跃迁到激发态,B错误;因氢原子n=2激发态与基态的能量差为10.2 eV<12.09 eV,故用能量为12.09 eV的电子轰击氢原