高中物理新教材同步选择性必修第三册 第4章 培优提升练同步讲义

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培优提升练 一、选择题 1．(多选)根据黑体辐射的实验规律，以下判断正确的是(　　) A．在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B．在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长之间 C．温度越高，辐射强度的极大值就越大 D．温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短 答案　BCD 解析　在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长之间，故A错误，B正确；黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，则辐射强度的极大值也就越大，且黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C、D正确． 2．(多选)下列关于光谱的说法正确的是(　　) A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱 B．太阳光谱中的暗线说明太阳大气层中缺少与这些暗线相对应的元素 C．连续谱是不能用来做光谱分析的 D．我们能通过月光的光谱分析鉴别月球的物质成分 答案　AC 解析　炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱，故A正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线说明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；连续谱是不能用来做光谱分析的，故C正确；光谱分析要使用线状谱或吸收光谱，而月亮的光是反射的太阳光，故D错误． 3．关于α粒子散射实验的说法正确的是(　　) A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转 B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 C．α粒子离开原子核的过程中，动能增加，电势能也增加 D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小 答案　D 解析　由于原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数α粒子基本上仍沿原方向前进，只有极少数发生大角度的偏转，从α粒子散射实验的数据可以估算出原子核直径的大小约为10－15 m．由此可知A错误，D正确．α粒子向原子核射去，当α粒子接近原子核时，克服库仑力做功，所以其动能减少，电势能增加；当α粒子远离原子核时，库仑力做正功，其动能增加，电势能减少，所以B、C错误． 4．(2020·南宁三中高二期中)对于物质的波粒二象性，下列说法不正确的是(　　) A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性 B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道 C．运动的宏观物体，其德布罗意波波长比起物体的尺寸小很多，因此很难观察到它的波动性 D．宏观物体的运动有特定的轨道，所以宏观物体不具有波粒二象性 答案　D 解析　德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故A正确，D错误；物质具有波动性，运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道，故B正确；一切物质都具有波粒二象性，宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，故C正确． 5．(多选)(2020·浙江1月选考)由玻尔原子模型求得氢原子能级如图1所示，已知可见光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间，则(　　) 图1 A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出γ射线 B．氢原子从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时会辐射出红外线 C．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离 D．大量氢原子从n＝4能级向低能级跃迁时可辐射出2种频率的可见光 答案　CD 6.(2020·南昌二中高二月考)如图2所示为一光电管电路图，滑动变阻器滑动触头P位于AB中点，开关S闭合后，用光照射光电管阴极K，电流表G指针无偏转，若要使电流表G指针偏转，可采取的措施是(　　) 图2 A．延长光照时间 B．增大照射光强度 C．用频率更高的光照射 D．换用电动势更大的电源供电 答案　C 解析　光电效应的产生与光的频率有关，根据电路结构可知光电管左端是正极，右端是负极，可知只能通过提高光的频率使电流表G指针偏转，A、B、D错误，C正确． 7．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.若改用强度相同的紫光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和饱和光电流分别为Ek′和I′，则(　　) A．Ek′I B．Ek′>Ek，I′＝I C．Ek′Ek，I′Ek，由于两束光的强度相同，即n红hν红＝n紫hν紫，所以红光光子数n红大于紫光光子数n紫，而饱和光电流又由入射的光子数决定，故I′λ2，则氢原子从能级C跃迁到能级A时(　　) A．辐射波长为λ1－λ2的光子 B．辐射波长为eq \f(λ1λ2,λ1－λ2)的光子 C．吸收波长为λ1－λ2的光子 D．吸收波长为eq \f(λ1λ2,λ1－λ2)的光子 答案　B 解析　因为λ1>λ2，根据ν＝eq \f(c,λ)，知ν1<ν2，则从能级A跃迁到能级B辐射光子的能量小于从能级B跃迁到能级C吸收光子的能量，所以C能级能量比A能级能量大，从能级C跃迁到能级A时辐射光子，C、A间的能级差ΔE＝heq \f(c,λ2)－heq \f(c,λ1)，又因为ΔE＝heq \f(c,λ3)，解得λ3＝eq \f(λ1λ2,λ1－λ2)，故选B. 二、非选择题 14.如图7所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿色光照射阴极K，调整两极板间电压，当阳极A电压比阴极K高出2.5 V时，光电流达到饱和，电流计示数为0.64 μA，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，光速c＝3.0×108 m/s，计算结果保留两位有效数字． 图7 (1)求每秒阴极K发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大初动能； (2)如果把照射到阴极K的绿色光光照强度增大为原来的2倍，求每秒钟阴极K发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能． 答案　(1)4.0×1012个　9.6×10－20 J　(2)8.0×1012个　9.6×10－20 J 解析　(1)光电流达到饱和时，阴极K发射的光电子全部到达阳极A，阴极K每秒发射出的光电子的个数为 n＝eq \f(It,e)＝eq \f(0.64×10－6×1,1.6×10－19)＝4.0×1012(个)． 根据光电效应方程有Ek＝hν－W0＝heq \f(c,λ)－heq \f(c,λ0)≈9.6×10－20 J. (2)如果照射光的频率不变，光强加倍，阴极K每秒发射的光电子数加倍，即n′＝2n＝8.0×1012(个)． 光电子的最大初动能仍然是Ek＝9.6×10－20 J.