专题26 近代物理（解析版）2020年全国百所名校最新高考物理模拟试题全解汇编

2020 年全国百所名校最新高考模拟试题全解汇编 近代物理 1、（2020·福建省漳州市高三高考第二次适应性测试现用某一频率的光照射锌板表面，能发生光电效应，若 （　　） A. 只增大入射光的频率，遏止电压不变 B. 只增大入射光的频率，锌的逸出功变大 C. 只增大入射光的强度，饱和光电流变大 D. 只增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大 【答案】C 【解析】 A．根据光电效应的规律 而遏止电压 可知遏止电压的大小与照射光的频率有关，只增大入射光的频率，遏止电压增大，A 错误； B．金属的逸出功与入射光无关，B 错误； CD．光强度只会影响单位时间内逸出的光电子数目，只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目 增大，饱和光电流变大，对光电子的最大初动能不影响，C 正确 D 错误。 故选 C。 2、（2020·高三下学期综合演练八）大量的氢原子处于 n = 4 能级，该能级的氢原子向 2 m 1 2 vm h Wγ= − 2 m 1 2 m h WU e e v γ −= =低能级跃迁时能向外辐射不同频率的光子，从 n = 3 能级跃迁到 n = 2 能级时辐射的光子频率为 v0．若某种 金属的极限频率为 v0，则下列说法中正确的是（ ） A. 氢原子跃迁向外辐射的光子中有 6 种能使该金属发生光电效应现象 B. 由 n = 4 能级向低能级跃迁时，在辐射出的所有光子中只有一种不能使该金属发生光电效应 C. 用辐射出的光子照射该金属时，光子的频率越大该金属的逸出功越大 D. 当该金属发生光电效应时，入射光的强度越大，则光电子的最大初动能越大 【答案】B 【解析】 大量的氢原子由 n＝4 能级向低能级跃迁时能向外辐射 种频率的光子，其中由 n＝4 能级跃迁到 n＝3 能级时，辐射出来的光子频率小于 ν0，不能使该金属发生光电效应现象，故 A 错误，B 正确；金属的逸出 功与入射光的频率无关，由金属本身的性质决定，故 C 错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关， 与光的强度无关，故 D 错误．所以 B 正确，ACD 错误． 3、（2020·广东省高三下学期 3 月线上测试）如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器 触头位于 ab 上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的可能措施有（ ） A. 加大照射光的强度 B. 换用频率高的光照射 C. 将 P 向 a 滑动 D. 将电源正、负极对调 2 4 6C =【答案】B 【解析】 由题意可知，电表没有偏转，是由于没有发生光电效应，发生光电效应的条件：γ＞γ0，增加入射光的强度 不能使电流计 G 的指针发生偏转，故 A 错误；换用频率高的光照射，从而可能发生光电效应，导致电流表 指针会发生偏转，故 B 正确．当没有发生光电效应时，P 向 a 滑动，减小电压，更不会形成电流，故 C 错 误；电源正负极对调，若能发生光电效应，则出来的电子反而做减速运动，更不可能形成光电流．故 D 错 误．故选 B． 4、（2020·河北省邯郸市高三下学期空中课堂检测）随着科技的发展需求对计时精度的要求越来越高，科学 家不断寻找更加稳定的计时材料。实验发现某些原子的电子运转周期非常稳定（上世纪 80 年代初用的氢 H），每天变化只有十亿分之一秒，特别适合作为计时标准，这就是（氢 H）原子钟的由来。如图所示为氢 原子的能级图，下列说法正确的是（　　） A. 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的 B. 氢原子从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级比从 n=2 能级跃迁到 n=1 能级辐射出电磁波的波长长 C. 当用能量为 11eV 的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 D. 从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级时释放的光子可以使逸出功为 2.75eV 的金属发生光电效应 【答案】B 【解析】 A．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率不同，故 A 错误； B．从 能级跃迁到 能级比从 能级跃迁到 能级辐射出光子能量小，则辐射 光子频率的4n = 3n = 2n = 1n =小，所以辐射的电磁波的波长长，故 B 正确； C．当用能量为 11eV 的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的 10.2eV 的能量，可能跃迁到 激发态，故 C 错误； D．从 能级跃迁到 能级时释放的光子的能量为： 所以不能使逸出功为 2.75eV 的金属发生光电效应，故 D 错误。 故选 B。 5、（2020·河北省衡水中学高三 3 月质量检测）.已知氢原子光谱中有一谱线的波长为 656.2nm，该谱线是氢 原子由能级 n 跃迁到能级 k 产生的，普朗克常量 h=6.63×10－34J·s，氢原子基态能量 ，氢原子 处于能级 m 时的能量 ，真空中光速 c=3.0×103m/s。则 n 和 k 分别为（ ） A. k=3；n=2 B. k=2；n=3 C. k=3；n=1 D. k=1；n=3 【答案】B 【解析】 谱线的能量为 氢原子由能级 跃迁到能级 时释放出的光子的能量为 当 时， 无解； 当 时，可得 4n = 2n = 4 2 ( 0.85 3.4)eV 2.55eV 2.75eVE F E= − = − + = < 1 13.6eVE = − 1 2m EE m = 34 8 19 9 6.63 10 3 10 J 3.03 10 J 1.89eV656.2 10 cE hv h λ − − − × × ×= = = = × =× n k 1 1 3 2 2 2 1 113.6( )eVE EE n k k n = − = − 3k = n 2k = 3n =当 时，可得 故 A、C、D 错误，B 正确； 故选 B。 6、（2020·江苏省扬州市高三下学期 3 月第二次检测）某金属的逸出功为 3.50eV，用光子能量为 5.0eV 的一 束光照到该金属上，光电子的最大初动能为______ eV。氢原子的能级如图所示，现有一群处于 n=3 能级的 氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有______种。 【答案】 (1). 1 5 (2). 2 【解析】 [1]根据光电效应方程得光电子的最大初动能 [2]一群处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁可能发射的光子种类有： 即该群氢原子可能发射 3 种不同频率的光子。 但是 n=3 能级跃迁到 n=2 能级的光子能量小于 3.50eV，所以能使该金属发生光电效应的频率共有 2 种。 7、（2020·江苏省扬州市高三下学期 3 月第一次检测）在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光， 先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是（ ） . 1k = 1.1n = 5.0eV 3.5eV 1.5eVkmE = − = 3 2 3C =A. 饱和光电流 B. 遏止电压 C. 光电子的最大初动能 D. 逸出功 【答案】A 【解析】 A．饱和光电流和光的强度有关，这个实验可以通过控制光的强度来实现饱和光电流相同，A 正确； CD．不同的金属其逸出功是不同的，根据光电效应方程： 用同种频率的单色光，光子能量 相同，光电子的最大初动能 Ek 不同，CD 错误； B．根据遏止电压和最大初动能关系： 可知光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，B 错误。 故选 A。 8、（2020·江西省南昌市十中高三下学期综合模拟）如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验， 下列说法正确的是: A. 卢瑟福 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型 kE h Wν= − hν kEU e = αB. 放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最强 C. 电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 D. 铀 235 只要俘获中子就能进行链式反应 【答案】A 【解析】 A．卢瑟福 粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型，故 A 正确； B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，贯穿能力最强，故 B 错误； C．由图可以知道,光照越强,光电流越大,但遏止电压是一样,说明遏止电压与光的强度无关,故 C 错误; D．链式反应需要达到临界体积才可以，故 D 错误； 故选 A． 9、（2020·山东省济南钢铁高中高三下学期 3 月初模拟）如图，为氢原子能级图；金属钾的逸出功为 2.25eV，则下面有关说法正确的是 A. 处于基态的氢原子能吸收 13.0eV 的光子后跃迁至 n=3 能级 B. 大量处 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出 5 种不同频率的光 C. 用处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的各种色光照射金属钾，都能发生光电效应 D. 用大量处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射出的光照射金属钾，所产生光电子的最大初动能为 10.5eV 【答案】D γ α γ【解析】 A．用能量为 13.0eV 的光子照射，基态的氢原子若吸收 13eV 的能量，则能量值为－0.6eV，氢原子没有该 能级。所以不能使处于基态的氢原子跃迁，故 A 错误； B．大量处于 n=4 能级的氢原子，最多可以辐射出 =6 种不同频率的光，故 B 错误。 C．现有一群处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁，根据 =3，知该群氢原子可能发射 3 种不同频率的光 子，但是 n=3 能级跃迁到 n=2 能级的光子能量小于 2eV，所以能使该金属发生光电效应的频率共有 2 种， 故 C 错误； D．n=4 能级的氢原子跃迁到基态时，释放光子的能量 E=E4－E1=12.75eV 再根据光电效应方程式得光电子的最大初动能为 Ek=E－W0=12.75eV－2.25eV=10.5eV 故 D 正确。 故选 D。 2 4C 2 3C