一、选择题
1．彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束由图示方向射入雨滴，a、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．光线a在雨滴中传播时的波长较长 B．光线a在雨滴中的折射率较大 C．光线a在雨滴中的传播速度较大
D．若分别让a、b两色光分别照射同一光电管，若a光能引起光电效应，则b光一定也能 2．如图为氢原子的能级示意图，已知光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光。要使大量处于基态的氢原子被激发后可辐射出2种可见光光子，原子应吸收的能量为（ ）
A．10.2eV
B．12.09eV
C．12.75eV
D．13.06eV
3．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
n3能级，再从n3回到n1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1.51eV
B．大量氢原子从n3跃迁到n1能级，可释放两种不同频率的光子 C．释放的光子能量最小为1.eV
D．氢原子从n3跃迁到n1能级，氢原子的能量减小，电势能增大
4．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 1 第一组 2 3 4 第二组 5 6 入射光子的能量/eV 4.0 4.0 }4.0 6.0 6.0 6.0 相对光强 弱 中 强 弱 中 强 光电流大小/mA 29 43 60 27 40 55 逸出光电子的最大动能/eV 0.9 0.9 0.9 2.9 2.9 .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2.9eV D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
5．如图所示，甲图所示是研究光电效应的电路图，乙图是阴极K发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图线，已知普朗克常量为h，下列说法正确的是（ ）
A．由乙图可得v0Ek0h B．由乙图可得0Ek0 hC．甲图中光电管所加电压为零时，电流表示数也一定为零
D．甲图中只要所加电压足够大，即使vv0，电流表也会有电流通过 6．下列说法正确的是（ ）
A．光的波动性是光子之间相互作用的结果
B．玻尔第一次将“量子”入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量
D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 7．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＜nc
B．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
8．如题图所示，图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用a、b、c光照射光电管得到的I-U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压，下列说法正确的是（ ）
A．a光的波长大于b光的波长 B．a、c光的强度相等
C．光电子的能量只与入射光的强弱有关，而与入射光的频率无关 D．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加 9．下列说法正确的是（ ）
A．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波 D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
10．氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出
可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（ ）
A．氢原子在n=2的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离
B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV C．b光比a光的波长短
D．氢原子从n=4的能级跃迁时可辐射出5种频率的光子
11．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、4
12．如图所示是氢原子的能级图，大量处于n＝5激发态的氢原子向低能级跃迁时（ ）
A．一共能辐射6种频率的光子 B．能辐射出3种能量大于10.2eV的光子 C．能辐射出3种能量大于12.09eV的光子 D．能辐射出能量小于0.31eV的光子
13．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
14．如图，弧光灯发出的光，经过下列实验后产生了两个重要的实验现象。①经过一狭缝
后，在后面的锌板上形成明暗相间的条纹；②与锌板相连的验电器的铝箔张开了一定的角度。则这两个实验现象分别说明（ ）
A．①和②都说明光有波动性 B．①和②都说明光有粒子性
C．①说明光有粒子性，②说明光有波动性 D．①说明光有波动性，②说明光有粒子性 15．在研究光电效应实验时，如果绿光刚好可以发生光电效应，那么换成黄光时（ ） A．一定能发生光电效应
B．只要时间足够长就会发生光电效应
C．能否发生光电效应取决于照射黄光的强度 D．不能发生光电效应
二、填空题
16．太阳能光电直接转换的基本原理：利用光电效应，将太阳辐射直接转换成电能。如图所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压。那么：
（1）在图示中，入射太阳光应照射在______（选填“A”或“B”）极上，电源的______（选填“C”或“D”）端须是正极；
（2）已知元电荷量为e，若电流表读数为I，则时间t内从光电管阴极发射出的光电子至少______个。
17．某激光器能发射波长为λ的激光。设发射功率为P，用c表示真空中的光速，h表示普朗克常量，则激光器每秒钟发射的光子数为_____。
18．在电光效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可以判断出它们的光强关系为：甲_____乙_____丙；频率关系为甲____乙_____丙（填>、=、<号）。
19．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。
20．如图所示，当开关K断开时，用光子能量为2.8eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.70V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.70V时，电流表读数为零.由此可知阴极材料的逸出功为_______eV；若将照射到阴极P上的该光的照射强度变为原来的2倍，则遏止电压为________V.
21．氢原子处于基态时的能量为-E1，激发态与基态之间的能量关系为En-E1（n为量子2n数），处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同波长的光，则被吸收的单色光的频率为_______________产生的3种不同波长的光中，最大波长为________。（已知普朗克常量为h，光速为c）
22．某光源能发出波长为0.6μm的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为0.25eV．已知普朗克常量h6.631034Js，光速c3108m/s，则上述可见光中每个光子的能量为_______；该金属的逸出功_______。（结果保留三位有效数字）
23．分别用频率为v1和v2的两束光照射相同的两块金属板，前者能产生光电效应，后者不能产生光电效应，这说明频率为v1的光波的波长较_____（填“大”或“小”），若用它分别照射两块不同的金属板，甲板能产生光电效应，乙板不能产生光电效应，这说明它们相比，极限频率较大的是_____板（填“甲”或“乙”）。
24．“光电效应”实验电路如图甲所示，若光电管的阴极材料为铷，已知普朗克常量
h6.631034Js。
（1）若电源断开，入射光的频率大于铷的截止频率，电流表中_____（填“有”或“无”）光电流通过。
（2）实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频
νc=_____Hz，逸出功W0_____J。（结果保留三位有效数字） 率
25．黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射（________）
26．如图所示，图甲、图乙是物理史上两个著名实验的示意图，通过这两个实验人们又对光的本性有了比较全面的认识：
(1)图甲是英国物理学家托马斯·杨做的_________实验的示意图，该实验是光的波动说的有力证据。
(2)图乙是光电效应实验的示意图，该实验是光的_________说的有力证据。
三、解答题
27．已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.40eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为5.531014Hz，普朗克常量h=6.631034Js。请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。 28．估算运动员跑步时的德布罗意波长，为什么我们观察不到运动员的波动性？ 29．光照射金属铝时，能发生光电效应的最大波长为0。当用波长为的光照射铝时发生光电效应，测得遏止电压为Uc，已知光速为c，光电子的电量为e。求 （1）光电子的最大初动能Ek； （2）普朗克常量h。
30．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。
(1)氢原子处于基态时，电子在库仑力作用下绕原子核做匀速圆周运动，其轨道半径为r1已
知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k，试求： a.电子绕核运动的环绕速度v1； b.电子绕核运动形成的等效电流值I。
(2)处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢原子光谱，其谱线波长可以用巴耳末一里德伯公式来表示
1R(11)。n、k分别表示氢k2n2原子跃迁前后所处状态的量子数。k12，，3，……，对于每一个k值，有
nk1，k2，k3，…。。。。，R称为里德伯常量，是一个已知量。对于k1的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；k2的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系。
用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，逸出光电子的最大初动能为Ek1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，逸出光电子的最大初动能为Ek2。真空中的光速为c。试求： a.赖曼系波长最短的光对应的频率v1； b.该种金属的逸出功W（用Ek1、Ek2表示）。
