答案解析
1.【解析】选B。“光子说”并不否认光的波动性,从本质上有别于“粒子说”,A错;由光子的能量E=hν可知,光的波长越大,频率越小,故光子的能量越小,B对;根据光子说,光的能量是不连续的,C错;光子数越多,光的波动性越明显,光的粒子性越不明显,D错。
2.【解析】选C、D。由光电效应规律可知,在能够发生光电效应的情况下,光电流大小与入射光的强度有关,故A、B均错。入射光的频率决定入射光能量的大小,只有入射光的频率大于极限频率才能产生光电子,遏止电压与入射光的频率有关,故C、D均正确。
【变式备选】(2013·信阳模拟)关于光电效应,下列说法正确的是 ( )
A.某种频率的光照射金属发生光电效应,若增加入射光的强度,则单位时间内发射的光电子数增加
B.光电子的动能只与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关
C.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应
D.一般需要用光照射金属几分钟到几十分钟才能产生光电效应
【解析】选A、B、C。某种频率的光会发生光电效应,若增加入射光的强度,即增加入射光的光子数,则发生光电效应时单位时间内产生的光电子数将增加,故A正确。由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W可知,光电子的动能只与入射光的频率有关,与入射光的强弱无关,故B正确。任何一种金属都有截止频率存在,低于截止频率的光照射对应金属,不能发生光电效应,故C正确。发生光电效应时,一个电子只能吸收一个光子的能量,不需要能量的积累过程,故D错。
3.【解析】选A、B、C。由爱因斯坦的光电效应方程和遏止电压可得关系式:eU=
hν-W,结合题目图像可知,乙光和丙光的频率相等,大于甲光的频率,故A正确。由E=hν知,丙光的光子能量大于甲光的光子能量,故C正确。由于甲光频率小于丙光频率,则甲光波长大于丙光波长,故B正确。由爱因斯坦光电效应方程Ek=
hν-W可知,由于乙光的频率等于丙光的频率,所以乙光光电子的最大初动能等于丙光光电子的最大初动能,因此D错。
4.【解析】选A、B、D。使锌板发生光电效应说明光具有粒子性,在锌板上发生衍射说明光具有波动性,故A、B、D正确。发生光电效应使锌板带正电,验电器的铝箔张角变大,说明锌板原来带正电,故C错。
5.【解析】选C。α粒子散射实验的现象:绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,少数α粒子发生了偏转,并且有极少数α粒子偏转角超过了90°,有的甚至被弹回,偏转角几乎达到180°,因电场力做了功,α粒子的机械能不守恒,故A、B、D错,C正确。
6.【解析】选B。氢原子在n=3具有的能量为-1.51 eV,它只要获得1.51 eV的能量就能电离,现用1.87eV能量的光子照射,它电离后多余的能量转化为动能,即动能为1.87 eV-1.51 eV=0.36 eV,故A、C、D错,B正确。
7.【解析】选A、C、D。原子光谱是由一些不连续的亮线组成的,故A正确。由于每种元素的原子内部的电子运动情况不同,它们发出的光谱就不同,故B错。各种元素原子的原子结构不同,每种元素的原子只能发出具有本身特征的光,故C、D正确。
8.【解析】选B。根据玻尔原子理论的跃迁假设有ΔE=hν,则ν=,由此式知,能级差越大,放出的光子的频率越大,故C错,B正确。大量处于能级n=4的氢原子向低能级跃迁时发出光子的频率数为=6种,故A错。由于从n=4跃迁到n=3
的能级差不等于从n=2跃迁到n=1的能级差,根据ν=可知,D错。
9.【解析】选A、D。根据α粒子散射实验,可估算出原子核的直径约为10-15～10-14m,但核外电子的运动半径不确定,故A对B错。玻尔理论能很好地解释氢原子光谱的实验,故C错。处于激发态的氢原子放出光子后向低能级跃迁,核外电子运动半径减小,由F向=m=k可分析出电子动能增大,故D正确。
10.【解析】选B、D。氢原子从基态跃迁到n=4的能级需要吸收ΔE=-0.85eV-
(-13.6 eV)=12.75 eV的能量,氢原子从与电子碰撞中吸收12.8eV的能量,把其中的12.75 eV的能量用以从基态跃迁到n=4的状态,把剩余的0.05eV能量作为氢原子的动能,处于n=4的一群氢原子向低能级跃迁时发出=6种频率的光子,故A错,B正确。由前面分析可知,氢原子不能跃迁到n=5的能级,故C错。由
ΔE=hν=h,得λ=,从此式可知,从n=4跃迁到n=3的能量差ΔE最小,辐射出光的波长最长,故D正确。
