时间:2018-10-01 01:12:05
1、选择题 用波长为4×10－7m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10－4T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2cm(电子电荷量e＝1.6×10－19C，其质量m＝0.91×10－30kg)．则下列说法正确的是?
A．紫光光子的能量可用E＝h
计算
B．光电子的最大初动能可用Ek＝
计算
C．该金属发生光电效应的极限频率约4.75×1014Hz
D．该金属发生光电效应的极限频率约4.75×1015Hz
参考答案：ABC
本题解析：紫光光子的能量可用E＝h计算，A正确；由
得?
?则最大初动能为
?故B正确，
，
?得极限频率
C正确，D错误
故选ABC
点评：关键是对公式的灵活掌握，基础题，难度适中
本题难度：一般
2、选择题 如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能及示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有：
A．电子轨道半径减小，动能也要增大
B．氢原子跃迁时，可发出连续不断的光谱线
C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小
D．金属钾的逸出功为2.21 eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条
参考答案：AD
本题解析：根据玻尔理论，氢原子处于n=4的激发态自发地跃迁到较低能级时，其原子轨道半径要减小，电子的动能要增大，选项A正确；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，故B错误；由n=4跃迁到n=1时，能级差最大，故辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；第四能级的氢原子可以放出6条光谱线，其放出的光子能量分别为：
E1=-0.85-（-1.51）=0.66eV；E2=-0.85-（-3.40）=2.55eV；E3=-0.85-（-13.6）=12.75eV；E4=-1.51-（-3.40）=1.89eV；E5=-1.51-（-13.6eV）=12.09eV；E6=-3.40-（-13.6）=10.20eV； 故大于2.21eV的光谱线有4条；故D正确；故选AD.
考点：玻尔理论；光电效应的规律.
本题难度：一般
3、选择题 不定项选择
下列说法中正确的是（ ? ）
A．黑体辐射的强度按波长的分布与黑体的温度无关
B．光子和实物粒子均具有波动性
C．卢瑟福的原子核式结构模型成功地解释了氢光谱的实验规律
D．天然放射性元素衰变的快慢与原子所处的化学、物理状态有关
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 用波长为2.0×10-7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10-19J．由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h=6.63×10-34J?s），光速c=3.0×108m/s，结果取两位有效数字）（ ）
A．5.5×1014Hz
B．7.9×1014Hz
C．9.8×1014Hz
D．1.2×1015Hz
参考答案：由光电效应方程Ekm=hv-W0? ①
紫外线的频率为：v=cλ? ②
逸出功为：W0=hv0? ③
由①②③可得：v0=hcλ-Ekmh=cλ-Ekmh=3×1082×10-7-4.7×10-196.63×10-34?=7.9×1014Hz
故选项ACD错误，B正确．
故选B．
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 光具有波粒二象性，光子的能量E=hv，其中频率表征波的特性．在爱因斯坦提出光子说之前，法国物理学家德布罗意提出了光子动量P与光波波长λ的关系为：P=h/λ．若某激光管以PW=60W的功率发射波长λ=6.63×10－7m的光束，试根据上述理论计算，
(1)该管在1s内发射出多少个光子？
(2)若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大？
参考答案：
（1）2.0×1020 ?（2）2.0×10－7N
本题解析：
（1）根据波长、频率与波速三者关系可求出每个光的频率，进而得到每个光子的能量并由激光管的发光频率求出1s内发射的光子数；由动量定理求出光束所受作用力，再由牛顿第三定律得到光束对黑体表面的作用力．
设在时间t内发射出的光子数为n，光子频率为ν，每一个光子的能量E=hν，则PW=
，又ν=c/λ，则n=
，将t=1秒代入上式，得n=
=2.0×1020
（2）
在时间t内激光管发射出的光子全部被黑体表面吸收,光子的末态总动量变为0,根据题中信息可知，n个光子的初态总动量为pe=np=nh/λ，
据动量定理可知Ft=p=0－pe
黑体表面对光子的作用力为F= pe/t=2.0×10－7N
根据牛顿第三定律，光子束对黑体表面的作用力为2.0×10－7N
本题有一个建立模型的过程，通过题目中的叙述给出一些高中阶段没有学习过的内容，把光子被黑体吸收的过程看成是质点与物体相互作用动量发生变化的过程，并应用力学知识解决问题．
本题难度：简单