2022-2022十年高考物理大全分类解析专题27量子论一．2022年高考题1．（2022高考上海物理第2题）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时(A)锌板带负电(B)有正离子从锌板逸出(C)有电子从锌板逸出(D)锌板会吸附空气中的正离子2．（2022高考上海物理第17题）某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m，功率为5.0×10-3W的连续激光。已知可见光波长的数量级为10-7m，普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的(A)是紫外线(B)是红外线(C)光子能量约为1.3×10-18J(D)光子数约为每秒3.8×1016个3．.(2022高考北京理综第20题)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如图。用频率为ν的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为ν的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此17\n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kA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可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A.U=-B.U=2-C.U=2hν-WD.U=-5(2022高考江苏物理第12C题)（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的___▲____也相等。（A）速度（B）动能（C）动量（D）总能量6(2022高考江苏物理第12B题)（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。二．2022年高考题1.（2022·江苏物理）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_____________.17\n2．（2022·上海物理）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3．（2022·四川理综）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4．（2022·上海物理）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17\n5.（2022·北京理综）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6（2022·海南物理）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比D．对于同种金属，Ek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，Ek与金属的逸出功成线性关系7（2022·江苏物理）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.17\n8（2022·山东理综）氢原子第n能级的能量为，其中E1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=。三．2022年高考题1.（2022·天津理综卷）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.粒子散射实验D.氢原子光谱的发现2．（2022·上海物理）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17\n(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3.（2022·全国理综卷）已知氢原子的基态能量为E，激发态能量，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.B.C.D.4（2022江苏物理）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5.（2022四川理综第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-hν217\n6（2022江苏物理）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E1(E1<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).7.（2022·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三．2022年高考题1．(2022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、17\n2．（2022重庆理综）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—靛紫光子能量范围（eV）1.61~2.002.00~2.072.07~2.142.14~2.532.53~2.762.76~3.10处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为A．红、蓝靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝靛、紫四．2022年高考题1(2022`·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△E1=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.0.36eV17\n2.（2022·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五．2022年高考题1.（2022四川延考区理综）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。此时出现的氢光谱中有N条谱线，其中波长的最大值为λ。现逐渐提高入射电子的动能，当动能达到某一值时，氢光谱中谱线数增加到N’条。其中波长的最大值变为λ’。下列各式中可能正确的是A．N’=N+nB．N’=N+n-1C．λ’>λD．λ’<λ2.（2022·江苏物理）下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 ．A．X射线被石墨散射后部分波长增大B．锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出验电器锌板紫外线灯C．轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转大角度小角度无偏转α粒子源α粒子流可移动探测器金箔真空D．氢原子发射的光经三棱镜分光后呈现线状光谱充气玻璃管狭缝棱镜光屏电压17\n答案：AB解析：图A实验是康普顿散射，图B是光电效应实验，深入地揭示了光的粒子性一面，选项AB正确；图C是α粒子散射实验，说明原子核式结构，图D氢原子线状光谱，说明氢原子具有能级。六．2022年高考题1.（2022年高考重庆理综）真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ 1和λ 2)制成，板面积为S,间距为d.现用波长为λ (λ 1＜λ ＜λ 2的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量与其成正比的为（）A.B.C.D.解析：由题意可知，铂的逸出功为W1=hc/λ1，钾的逸出功为W2=hc/λ2.。现用波长为λ (λ 1＜λ ＜λ 2的单色光持续照射两板内表面，极限波长为λ 2的钾产生光电效应现象，电子从钾极板逸出到达铂极板，电容器带电。当钾铂极板的带电量产生的电场足以使光电效应中产生的初动能最大的光电子不能到达铂极板时，此时电容器的带电量为最终带电量Q。由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W得光电子的最大初动能Ek=hc/λ—hc/λ2由动能定理得eU=Ek—0电容器的电容定义C=Q/U平行板电容器C17\n联立上述各式解得Q,所以正确选项为D.。【点评】此题综合考查光电效应、动能定理、电容器等知识，综合性强，有一定难度。2.（2022年高考江苏物理）μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogenmuonatom）,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且频率依次增大，则E等于（）A．h（ν3—ν2）B．h（ν5+ν6）C．hν3D．hν4E4E3E2E1图13（2022·广东物理）图1所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E417\n4.（2022年高考海南物理）氢原子第n能级的能量为，其中Ｅ1是基态能量，而n=1，2，…。若一氢原子发射能量为-E1的光子后处于比基态能量高出-E1的激发态，则氢原子发射光子前后分别处于第几能级？七．2022年高考题1（2022全国理综2）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增加一倍2（2022·四川理综）现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc。用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。若分别用a光和c光照射该金属，则可以断定A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，不能发生光电效应C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小17\n大，选项A正确。15.（2022·全国理综1）红光和紫光相比，A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小八．2022年高考题1．（2022天津理综）某光电管的阴极是两金属钾制成，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-3m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J·s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（）A．5.3×1014Hz,2.2JB．5.3×1014Hz,4.4×10-19JC．3.3×1033Hz,2.2JD．3.3×1033Hz,4.4×10-19J2（2022·天津理综）现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（）A．B．C．D．17\nnEn/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6∞43213（2022·全国理综2）图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22eV。在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（）A．二种B．三种C．四种D．五种1-13.602-3.403-1.514-0.855-0.54-0.386∞0nE/eV4．（2022·全国理综3）氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是 A.13.60eVB.10.20eVC.0.54eVD.27.20eV5．（2022·江苏物理）为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2022年联合国第58次大会把2022年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是(A)所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动17\n(B)光既具有波动性，又具有粒子性(C)在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大(D)质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系九．2022年高考题1.（2022·全国理综1）下表给出了一些金属材料的逸出功。材料铯钙镁铍钛逸出功（10-19J）3．04．35．96．26．6现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种？（普朗克常量h=6.6×10-34J·s,光速c=3.0×10-8m/s）A.2种B.3种C.4种D.5种1-13.612-3.403-1.514-0.855-0.54-0.386∞0nE/eV2.（2022·广东物理）图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种？A.15B.10C.4D.117\n3.（2022·广东物理）分别用波长为λ和3λ/4的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为:A.B.C.D.十．2022年高考题1.（2022·广东物理）用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（AC）A.光电子的最大初动能不变B.光电子的最大初动能减少C.单位时间内产生的光电子数减少D.可能不发生光电效应2.（2022广东物理）原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为，式中n=1，2，3…表示不同的能级，A是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是A.B.C.D.17\n17
