《常考题》人教版高中物理选修3-第4章选择题专项知识点总结(课后培优)VIP

一、选择题1．下列说法正确的是（）A．布朗运动证明了花粉分子的无规则热运动B．光电效应彻底否定了光的波动说，证明了光具有粒子性C．α粒子的散射实验说明了原子核很小且质量很大D．温度升高物体内分子的动能一定增大C解析：CA．布朗运动是花粉颗粒被液体分子的不平衡的撞击造成的，证明了液体分子的无规则热运动，故A错误。B．光电效应证明了光具有粒子性，但没有否定光波动说，故B错误。C．由α粒子的散射实验结果可以看出，绝大部分α粒子的运动方向没有发生改变，极少数α粒子反弹回来，说明了原子核很小且质量很大，故C正确。D．温度升高物体内大部分分子的动能增大，极少数分子动能可能减小，平均动能增大，故D错误。故选C。2．下列说法正确的是（）A．随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B．振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值C．动能相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显D．光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质D解析：DA．由黑体辐射的实验规律可知，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加，另一方面辐射的极大值向波长较短的方向移动，所以A错误；B．振动着的带电微粒辐射或吸收的能量是某一最小能量值的整数倍，所以B错误；C．德布罗意波的波长公式为又因为质子的质量比电子的质量大，则如果质子和电子的动能相等时，质量小的波长大，波动性明显，所以电子的波动性更为明显，所以C错误；D．使光子一个一个地通过双缝，如果时间足够长，底片上中央到达的机会最多，其它地方机会较少。因此光的波动性是光子自身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，所以D正确。故选D。3．分别用波长为λ和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2:3，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．A解析：A光子能量为根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为根据题意有，，联立可得逸出功故A正确，BCD错误。故选A。4．氢原子能级示意图如图所示。氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n＝3能级跃迁到n＝2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n＝4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有几种光子能使该金属发生光电效应（）A．4 B．3C．6 D．5D解析：D处在n＝4能级的一大群氢原子跃迁时能放出频率的光子，光子能量值从大到小的规律由题从n＝3能级跃迁到n＝2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，所以处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有5种光子能使该金属发生光电效应。故选D。5．如图，当电键断开时，用光子能量为的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为（）A． B． C． D．A解析：A根据题意光电子的初动能为，根据爱因斯坦光电方程有可知阴极材料的逸出功，故A正确，BCD错误。故选A。6．用不同频率的紫外线分别照射锌和钨的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能EK随入射光频率变化的EK—图，已知锌的逸出功是3.24eV，钨的逸出功是3.28eV，若将两者的图线画在同一个EK—坐标中，用实线表示锌，虚线表示钨，则正确反映这一过程的是如图所示的（）A． B． C． D．A解析：A根据光电效应方程有其中为金属的逸出功，则有由此可知在图像中，斜率表示普朗克常数，横轴截距大小表示该金属极限频率的大小，由题意可知，锌的逸出功大于钨的逸出功，因此由可知，锌的极限频率小于钨的极限频率，故A正确，BCD错误。故选A。7．玻尔首先提出能级跃迁。如图所示为氢原子的能级图，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是（）A．这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B．氢原子由能级跃迁到能级产生的光波长最长C．处于基态的氢原子吸收12eV的能量可以跃迁到能级D．处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离D解析：DA．从能级的氢原子向低能级跃迁时。共可辐射出3种不同频率的光，A错误；B．从由能级跃迁到能级产生的光能量最大，波长最短，B错误；C．吸收的能量恰好等于两个能级间的能量差时，才能吸收该能量，完成跃迁，因此处于基态的氢原子吸收10.2eV的能量，可以跃迁到能级，12eV能量不等于任可两个能级间的能量差，因此不能吸收该能量，C错误；D．外于基态的氢原子，只要吸收的能量超过13.6eV，电子就会跃迁到无穷远处，这就是电离，因此处于基态的氢原子吸收14eV的能量可以发生电离，D正确。故选D。8．关于α粒子散射实验现象的分析，下列说法正确的有（）A．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明正电荷在原子内均匀分布，使α粒子受力平衡的结果B．绝大多数α粒子沿原方向运动，说明这些α粒子未受到明显的力的作用，说明原子内大部分空间是均匀的C．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内质量和电荷量比α粒子大得多的粒子在原子内分布空间很小D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子内的电子对α粒子的吸引力很大C解析：CAB．α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，并不是正电荷均匀分布在原子核内，故AB错误；CD．极少数α粒子发生大角度偏转现象，主要是由于α粒子和原子核发生碰撞的结果，是因为金原子核很小且质量和电荷量远大于α粒子的质量和电荷量，α粒子发生大角度偏转，是由于原子核对α粒子的排斥力很大，故C正确，D错误。故选C。9．如图所示为氢原子的能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中能向外发出几种频率的光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠有几种能使其产生光电效应（）A．6、3 B．6、4 C．4、3 D．4、4B解析：B一群氢原子处于n=4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，可以释放6种不同能量的光子，从n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.75eV，从n=4跃迁到n=2，辐射的光子能量为2.55eV，由n=4跃迁到n=3，辐射的光子能量为0.66eV，从n=3跃迁到n=1，辐射的光子能量为12.09eV，从n=3跃迁到n=2，辐射的光子能量为1.89eV，由n=2跃迁到n=1，辐射的光子能量为10.2eV，可见有4种光子能量大于金属的逸出功，所以有4种频率的光能使金属钠发生光电效应，故B正确，ACD错误。故选B。10．以下说法正确的是（）A．牛顿定律是用大量实验数据分析及总结前人经验得出的可以直接实验验证B．“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性不同（燃料消耗忽略不计）C．在西汉末年《春秋纬考异邮》中记载有玳瑁吸衣若之说，是属于电磁感应现象D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子，已知λ1＞λ2。那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长的光子D解析：DA．牛顿第一定律是建立在理想斜面的基础上，通过逻辑化推理得出的，不可以直接用实验验证，选项A错误；B．质量是惯性大小的量度，则“嫦娥一号”卫星在地球上的惯性与它绕月球飞行时的惯性相同（燃料消耗忽略不计），选项B错误；C．在西汉末年《春秋纬考异邮》中记载有玳瑁吸衣若之说，是属于静电现象，不属于电磁感应现象，选项C错误；D．已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知从a能级状态跃迁到b能级状态时发射光子的能量小于从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收光子的能量，所以a能级的能量小于c能级的能量，有hγ2-hγ1=hγ3即解得故D正确。故选D。11．用红光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子的最大初动能为Ek，饱和光电流为I，若改用强度相同的绿光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和饱和光电流分别为和，则下列正确的是（）A．， B．，C．， D．，C解析：C【分析】根据光电效应方程可知道光电子的最大初动能与入射光的频率有关，改用绿光后，频率增大，则最大初动能增大，与光照强度无关，即有；饱和光电流的大小与光照强度有关，随着光照强度的增大而增大，红光与绿光光照强度相同，红光光子能量低，则红光单位时间内照射出的光电子数目多，饱和电流大，即有，故ABD错误，C正确。故选C。12．如图所示，在研究光电效应实验的电路中，设光电管阴极K的逸出功为W0，电源的电动势E=4.0V，内阻可忽略，滑动变阻器的金属丝电阻均匀，总有效长度为L。滑动触头P置于金属电阻丝的正中央c点，闭合开关，用光子能量为3.5eV的一束单色光照射光电管阴极K，发现灵敏电流计示数不为零；将滑动触头P从c点向左移动，电流计示数刚好减小到零。若将滑动触头P从c点向右移动，光电子到达阳极A的最大动能为Emax，则（）A．W0=2.5eV，Emax=1.0eVB．W0=2.5eV，Emax=2.0eVC．W0=1.0eV，Emax=1.0eVD．W0=1.0eV，Emax=2.0eVB解析：B入射光的光子能量阴极K的逸出功为W0，则逸出光电子的最大初动能P从c点向左移动，光电管上加有反向电压U=E=1.0V电流计示数刚好减小到零，故，触头P从c点向右移动，光电管上加有正向电压则光电子到达阳极A的最大动能故B正确，ACD错误。故选B。13．如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该（）A．改用红光照射B．改用厂的高温炉子上开一个小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温紫光照射C．增大光电管上的加速电压D．增大绿光的强度B解析：BAB．由爱因斯坦光电效应方程可知同种物质的逸出功相同，当入射光的频率增大时，最大初动能增大，而紫光的频率大于红光的频率，故应该改用厂的高温炉子上开一个小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特征，确定炉内的温紫光照射，故A错误，B正确；CD．由爱因斯坦光电效应方程可知与增大光电管上的电压或增大绿光的强度无关，故CD错误。故选B。14．在相同的条件下，先后用甲、乙两种不同的单色光，用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上产生的相邻两条亮纹的间距不同，其中甲光间距较大。则甲光比乙光（）①在真空中的波长短②在玻璃中传播速度大③在玻璃中传播时，玻璃的折射率大④其光子能量小A．①②③ B．①③ C．②④ D．①③④C解析：C用同一双缝干涉装置做实验甲光间距较大，由公式可知甲光的波长较长，①错误；再由公式可知，甲光的频率较小，则甲光的折射率较小，③错误；由甲光在介质中的传播速度较大，②正确；由可知，甲光的能量较小，④正确。故选C。15．如图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最多能辐射出2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E4B解析：BA．原子A在能级向能级跃迁时，从，辐射出1种频率的光子，A错误；B．原子B在能级向低能级跃迁时，从和跃迁，即原子B从能级最多辐射出2种频率的光子，B正确；CD．原子吸收能量从低能级向高能级跃迁时，吸收的能量必需为两能级能量的差值。原子B发出的光子的能量不等于原子A跃迁到能级E4需要的能量；同理，原子A发出的光子的能量不等于原子B跃迁到能级E4需要的能量，CD错误。故选B。16．氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为，氦离子能级的示意图如图所示。以下关于该基态的氦离子说法正确的是（）A．该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为E4＝－3.4eV时，氦离子最稳定B．能量为48.4eV的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁C．一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，向低能级跃迁能辐射6种频率的光子D．该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大B解析：BA．原子的能量最低状态时原子最为稳定，A错误；B．吸收48.4eV的光子，则能量为-6eV，能跃迁到第3能级，B正确；C．一个该基态氦离子吸收能量为51.0eV的光子后，能量为-3.4eV，从n=1跃迁到n=4，只释放一种频率的光子，C错误；D．吸收一个光子后，由低能级向高能级跃迁，则轨道半径增大，根据得轨道半径增大，则v减小，则动能减小，故D错误。【点睛】当光子的能量和某两个能级之间的能量差相等时才能被吸收，即体现能量的量子化。17．如图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光。关于这些光，下列说法正确的是（）A．由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最大B．由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子波长最大C．这些氢原子总共可辐射出10种不同频率的光D．用n=4能级跃迁到n=2能级辐射的光，能使W逸=6.34eV的铂发生光电效应B解析：BA．n=4和n=1间的能级差最大，跃迁时辐射的光子能量最大，由公式，可知由n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子波长最小，A错误；B．从n=4跃迁到n=3，能级差最小，则辐射的光子频率最小，波长最大，B正确；C．根据知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，C错误；D．由n=4跃迁到n=2，辐射出光的能力为小于铂的逸出功，不能使铂发生光电效应，D错误。故选B。18．下列说法错误的是（）A．光的频率越低，粒子性越显著B．光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波C．物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性D．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大A解析：AA．在光的波粒二象性中，频率越大的光，光子的能量越大，粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，故A符合题意；B．光波不同于宏观概念中的波，它是一种概率波，所以B不符合题意；C．任何运动的微观粒子都对应一定的波长，都极有波粒二象性，所以C不符合题意；D．在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，位置不确定量变小，由，则光子动量的不确定量变大，所以D不符合题意。故选A。19．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（）A．阴极K的逸出功为6.75eVB．氢原子跃迁时共发出4种频率的光C．保持入射光不变，向右移动滑片P，电流表示数一定变大D．光电子最大初动能与入射光的频率成正比A解析：AA．由爱因斯坦光电效应方程和得则故A正确；B．大量氢原子跃迁时共发出种频率的光，故B错误；C．保持入射光不变，向右移动滑片P，当光电流已到达饱和光电流时，电流表示数不再变化，故C错误；D．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是成正比，故D错误。故选A。20．a、b、c三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径，如图所示。光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是（）A．玻璃对三种光的折射率关系是na＜nb＜ncB．玻璃对三种光的折射率关系是na＜nc，b光的折射率大小无法确定C．用相同的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比c光干涉条纹间距小D．若a、c都能使某金属发生光电效应，则a打出的光电子的最大初动能大于c光打出的光电子的最大初动能B解析：BAB．c光通过玻璃砖后偏折程度比a光的大，所以玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率。由于玻璃对b光没有发生偏折，无法判断玻璃对b光的折射率与对a、c两光的折射率的大小，故A错误，B正确；C．玻璃对c光的折射率大于对a光的折射率，则c光的波长比a光小，根据双缝干涉条纹的间距与波长成正比，可知在相同条件下进行双缝干涉实验，c光的条纹间距比a光窄，故C错误；D．c光的折射率大，频率高，根据光电效应方程可知，若a、c都能使某金属发生光电效应，则c打出的光电子的初动能更大，故D错误。故选B。21．氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列正确的是（）A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出6种频率的光子B．从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C．从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D．n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量C解析：CA．大量氢原子处于n=3能级跃迁到n=1多可辐射出种不同频率的光子，故A错误；B．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为从n=3能级跃迁到n=2能级辐射的光子能量为比较可知从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率高，故B错误；C．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=4能级，需要吸收的能量为故C正确；D．根据能级图可知氢原子处于n=3能级的能量为－1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故D错误。故选C。22．如图1所示为氢原子能级图，用大量处于激发态的氢原子辐射出的光照射如图2光电管阴极，阴极K的逸出功为1.05eV。电路中有光电流产生，以下说法正确的是（）A．若将滑片右移，电路中光电流增大B．若将电源反接，电路中没有光电流产生C．逸出的光电子最大初动能为D．氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有5种光子能使阴极K发生光电效应D解析：DA．电流达到饱和光电流后，再增大正向电压，光电流不会增大，A错误；B．电源反接，没有达到遏止电压前，电路中还是有光电流的，B错误；C．处于激发态的氢原子辐射出的光的最大能量为根据光电效应方程得C错误；D．氢原子向低能级跃迁时，共有6种情况，其中释放能量最小的是第4能级向第3能级跃迁，释放的能量为0.66eV，低于阴极K的逸出功为1.05eV，其他的均大于逸出功。D正确。故选D。23．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.0}4.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.9.9由表中数据得出的论断中正确的是（）A．两组实验采用了相同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为2.9eVD．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大D解析：DA．表格中入射光子的能量不同，根据光子的能量可知两组实验采用的入射光的频率不同，故A错误；B．，由光电效应方程解得两组实验中金属的逸出功都是所以两组实验所用的金属板材质相同，故B错误；C．若入射光子的能量为5.0eV，根据即逸出光电子的最大动能为1.9eV，故C错误；D．当入射光子的能量为5.0eV时，相对光强越强，单位时间内飞出的光电子越多，光电流越大，故D正确。故选D。24．如图所示为氢原子能级图，大量处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后，跃迁到能级，再从回到能级，则下列说法正确的是（）A．基态氢原子吸收的光子能量为B．大量氢原子从跃迁到能级，可释放两种不同频率的光子C．释