人教版高中物理選擇性必修第三冊(cè)第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性課時(shí)練習(xí)題及章末檢測(cè)含答案解析

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性TOC\o"1-5"\h\z1、普朗克黑體輻射理論光電效應(yīng) 1\o"CurrentDocument"2、原子的核式結(jié)構(gòu)模型 6\o"CurrentDocument"3、氫原子光譜和玻爾的原子模型 11\o"CurrentDocument"4、粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立 15\o"CurrentDocument"章末綜合檢測(cè) 201、普朗克黑體輻射理論光電效應(yīng).對(duì)于帶電微粒輻射和吸收能量時(shí)的特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.以某一個(gè)最小能量值一份一份地輻射B.輻射和吸收的能量是某一最小值的整數(shù)倍C.輻射和吸收的能量是量子化的D.吸收的能量可以是連續(xù)的解析：選D根據(jù)量子化的理論，帶電微粒輻射和吸收的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，故A、B正確。帶電粒子輻射和吸收的能量不是連續(xù)的，是量子化的，故C正確，D錯(cuò)誤。本題選不正確的，故選D。.很多地方用紅外線熱像儀監(jiān)測(cè)人的體溫，只要被測(cè)者從儀器前走，便可知道他的體溫是多少，關(guān)于其原理，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.人的體溫會(huì)影響周圍空氣溫度，儀器通過(guò)測(cè)量空氣溫度便可知道人的體溫.儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射情況與被測(cè)者的溫度有關(guān)C.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時(shí)輻射強(qiáng)且較短波長(zhǎng)的成分強(qiáng)D.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長(zhǎng)的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高時(shí)輻射強(qiáng)且較長(zhǎng)波長(zhǎng)的成分強(qiáng)解析：選C根據(jù)輻射規(guī)律可知，隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，人的體溫的高低，直接決定了輻射的紅外線的頻率和強(qiáng)度，通過(guò)監(jiān)測(cè)被測(cè)者輻射的紅外線的情況，就可知道這個(gè)人的體溫，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。.［多選］一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子數(shù)增加若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加C.若改用紫光照射，則可能不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)

D.若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加解析：選AD光電效應(yīng)的規(guī)律表明：入射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大小，當(dāng)入射光頻率增加時(shí)，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能增加；而入射光的強(qiáng)度增加，會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加，紫光頻率高于綠光，故選項(xiàng)A、D正確。.美國(guó)物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)，用X光對(duì)靜止的電子進(jìn)行照射，照射后電子獲得速度的同時(shí)，X光的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，如圖是X射線的散射示意圖，下列說(shuō)法中正確的是()hX電子X(jué)/WWW^.O碰撞前X光散射后與散射前相比，頻率將會(huì)變小X光散射后與散射前相比，波長(zhǎng)將會(huì)變短X光散射后與散射前相比，速度將會(huì)變小D.散射實(shí)驗(yàn)為光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)提供了有力證明解析：選A用X光照射石墨，出射的X光中除了有原波長(zhǎng)的X光外，還有比原波長(zhǎng)的X光波長(zhǎng)要長(zhǎng)的光，根據(jù)4=5,可知頻率-變小，但是光速c不變，康普頓效應(yīng)說(shuō)明光不但具有能量而且具有動(dòng)量，證明了光的粒子性，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。材料銅鈣鎂鉞鈦逸出功/(X1()7J)3.06.6B.3種D.5種.B.3種D.5種A.2種C.4種解析：選A由題意可知，給定光子的能量為￡=力卜=4=4.95X1()79J,大于表中所給的艷、鈣的逸出功，光照射到這兩種金屬上能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故A正確。6.人眼對(duì)綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長(zhǎng)為530nm的綠光時(shí)，只要每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)。已知普朗克常量為6.63X10-Xj?s,光速為3.0X10"m/s,則人眼能察覺(jué)到綠光時(shí)所接收到的最小功率是()A.2.3X1078W B.3.8X10T9WC.7C.7.0X10-'0wD.1.2X10-18W解析：選A因每秒有6個(gè)綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺(jué)，所以察覺(jué)到綠光所接收的口，上+E- r cf6X6.63X10-mX3X108最小功率式中f=6e,t=ls,又￡=hv=h~^,可解得- ia-!,y1 wt 4 OoUXiUX1=2.3X10-'8W,A正確。2.分別用波長(zhǎng)為1和?4的單色光照射同一金屬板,發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2?以方表示普朗克常量，C表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為（）Q Q 力0解析：選A由光電效應(yīng)方程得反=/r了一眼瓦2=與——限又&=2反,聯(lián)立得跟=彳了,A正確。.用如圖所示的光電管研究光電效應(yīng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于某一位置，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，用單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用單色光6照射光電管陰極K時(shí)，電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則（）a光的強(qiáng)度一定大于6光的強(qiáng)度a光的頻率一定大于陰極K的極限頻率6光的頻率一定小于陰極K的極限頻率D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，用單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針一定不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)解析：選B用某種單色光照射金屬能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，所以無(wú)法判斷a、b光的強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；用某種頻率的單色光a照射光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，知a光頻率大于陰極K的極限頻率，故B正確；由于在光電管兩端加了反向電壓，用6光照射時(shí)，電流計(jì)G指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以無(wú)法判斷是否發(fā)生光電效應(yīng)，即無(wú)法判斷6光的頻率與陰極K的極限頻率大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤；由于在光電管兩端加了反向電壓時(shí)，電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)即電子能從陰極運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極，所以斷開(kāi)開(kāi)關(guān)即不加反向電壓時(shí)，電子一定能從陰極運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極，即電流計(jì)G一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。.美國(guó)物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。密立根的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y(cè)量金屬的截止電壓〃、入射光頻率由此計(jì)算普朗克常量力，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的人相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程式的正確性。如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的以-〃圖像，電子的電荷量e=1.6X1019Co試根據(jù)圖像和題目中的已知條件:4.04.274.5 5.0 5.5； 6.0 ■ 7.0v/(X10HHz)5.644 6.501(1)寫(xiě)出愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(用笈.、h、八例表示)。(2)由圖像求出這種金屬的截止頻率八。(3)若圖像的斜率為k,寫(xiě)出普朗克常量h的表達(dá)式，并根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)求出普朗克常量瓦解析：(1)光電效應(yīng)方程：反=/?〃一齦(2)由圖像可知，當(dāng)以=0時(shí)，該金屬的截止頻率：「=4.27X10"Hz。(3)由光電效應(yīng)方程可知p—垢則故女=大可得h=ke,即:0.878—0 八八八79Th=6.501-4.27~X10uXL6X°J.$=6.3X10-mJ?s.答案：⑴員=hvf(2)4.27X10"Hz6h=ke6.3X10-34J?s.物理學(xué)家金斯說(shuō)過(guò)：“雖然h的數(shù)值很小，但是我們應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，它是關(guān)系到保證宇宙存在的。如果說(shuō)力嚴(yán)格等于0,那么宇宙的物質(zhì)、宇宙的物質(zhì)能量，將在十億萬(wàn)分之一秒的時(shí)間內(nèi)全部變?yōu)檩椛?。”其中才是普朗克常量。關(guān)于力的單位，用國(guó)際單位制的基本單位表示，正確的是()A.J?s B.J/sC.kg,m2/s D.kg?m2?s'解析：選CJ不是基本單位，根據(jù)功的公式W=F1,牛頓第二定律F=ma,可知1J=1kg?s"2-m=lkg-m2-s-2,根據(jù)每一份能量子等于普朗克常量乘輻射電磁波的頻率，即E=hv9可得：］kg.,：《=ikg?m?.s7人用國(guó)際單位制的基本單位表示為kg?m?飛-‘，故C正確，A,B、D錯(cuò)誤。.［多選］如圖所示，兩平行金屬板46板間電壓恒為〃，一束波長(zhǎng)為4的入射光射到金屬板5上，使8板發(fā)生了光電效應(yīng)。已知該金屬板的逸出功為隊(duì)電子的質(zhì)量為如電荷量為e,普朗克常量為真空中光速為C,下列說(shuō)法中正確的是()A.入射光子的能量為好B.到達(dá)力板的光電子的最大動(dòng)能為C.若增大兩板間電壓，5板沒(méi)有光電子逸出D.若減小入射光的波長(zhǎng)一定會(huì)有光電子逸出解析：選ABD根據(jù)而則光子的能量為后，故A正確；光電子逸出的最大動(dòng)能瓦=后一例根據(jù)動(dòng)能定理，_E?=eU,則到達(dá)4板的光電子的最大動(dòng)能為民'=ACh-r-W+eU,故B正確；若增大兩板間電壓，不會(huì)影響光電效應(yīng)現(xiàn)象，仍有光電子逸出，故C錯(cuò)A誤；若減小入射光的波長(zhǎng)，那么頻率增大，一定會(huì)有光電子逸出，故D正確。.幾種金屬的逸出功緇見(jiàn)下表：金屬鴇鈣鈉鉀枷%(X10-19J)7.265.123.663.603.41用一束可見(jiàn)光照射上述金屬的表面，已知該可見(jiàn)光的波長(zhǎng)的范圍為4.0X10-7?7.6XIO"m,普朗克常量h=6.63X10-MJ?s,光速c=3X10'm?s-1.(1)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明哪些金屬能發(fā)生光電效應(yīng)？(2)照射哪種金屬時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能最大？最大值是多少？解析：(D波長(zhǎng)越小，光子頻率越大，根據(jù)最小波長(zhǎng)求出最大的光子能量。C由E=hV,A聯(lián)立得￡=后將4=4.0X1()tm代入,解得44.97X10。J。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，入射光的頻率大于金屬的極限頻率可發(fā)生光電效應(yīng)，則可見(jiàn)光能使鈉、鉀、鋤發(fā)生光電效應(yīng)。(2)根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，&=￡一的,入射光的光子能量￡'越大，金屬的逸出功照越小，則逸出的光電子初動(dòng)能越大。照射金屬鋤時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能最大。將Q4.97X10T9J和尉=3.41X10-9J代入，解得仄=1.56X10^9J。答案：（1）能使鈉、鉀、鋤發(fā)生光電效應(yīng)（2）珈1.56X10-19J2、原子的核式結(jié)構(gòu)模型1.盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型的依據(jù)是用a粒子轟擊金箔，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)a粒子（）A.全部穿過(guò)或發(fā)生很小角度偏轉(zhuǎn)B.絕大多數(shù)發(fā)生很大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回，只有少數(shù)穿過(guò)C.全部發(fā)生很大角度偏轉(zhuǎn)D.絕大多數(shù)穿過(guò)，少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回解析：選D當(dāng)a粒子穿過(guò)原子時(shí)，電子對(duì)a粒子影響很小，影響a粒子運(yùn)動(dòng)的主要是原子核，離原子核遠(yuǎn)則a粒子受到的庫(kù)侖斥力很小，運(yùn)動(dòng)方向改變小，只有當(dāng)a粒子與原子核十分接近時(shí)，才會(huì)受到很大庫(kù)侖斥力，而原子核很小，所以a粒子接近它的機(jī)會(huì)就很少，所以只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn)，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。.［多選］下列說(shuō)法正確的是（）A.湯姆孫精確地測(cè)出了電子電荷量e=1.602176634X1019CB.電子電荷量的精確值是密立根通過(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的C.湯姆孫油滴實(shí)驗(yàn)更重要的發(fā)現(xiàn)是電荷量是量子化的，即任何電荷量只能是e的整數(shù)倍D.通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電子的比荷及其電荷量e的值，就可以確定電子的質(zhì)量解析：選BD電子的電荷量是密立根通過(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。測(cè)出比荷的值片和電子電荷量e的值，可以確定電子的質(zhì)量，故選項(xiàng)D正確。m.如圖是盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素針，它發(fā)出的a粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）a粒子源金箱A.該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的棗糕模型的正確性B,只有少數(shù)的a粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C.根據(jù)該實(shí)驗(yàn)估算出原子核的直徑約為10-'°mD.a粒子與金原子中的電子碰撞可能會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)解析：選Ba粒子散射實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是：絕大多數(shù)a粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)a粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)90。，有的甚至幾乎達(dá)到180°,被反彈回來(lái)），根據(jù)a粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，故A錯(cuò)誤，B正確；原子核的直徑數(shù)量級(jí)為10fm?m,故C錯(cuò)誤；發(fā)生a粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是由于a粒子和金原子的原子核發(fā)生碰撞的結(jié)果，a粒子與電子碰撞時(shí)不會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。4.［多選］在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的a粒子，從不同大小的角度散射出來(lái)，則散射角度大的a粒子（）A.更接近原子核B.更遠(yuǎn)離原子核C.受到一個(gè)以上的原子核作用D.受到原子核較大的沖量作用解析：選AD由于原子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng)a粒子穿越某一個(gè)原子的空間時(shí)，其他原子核距a粒子相對(duì)較遠(yuǎn)，而且其他原子核對(duì)a粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個(gè)a粒子并不是由于受到多個(gè)原子核作用造成的，C錯(cuò)；由庫(kù)侖定律可知，a粒子受到的斥力與距離的平方成反比，a粒子距原子核越近，斥力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)酱?，即散射角度越大，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)a粒子受到原子核較大的沖量作用時(shí)，動(dòng)量的變化量就大，即速度的變化量就大，則散射角度就大，D對(duì)。5.關(guān)于a粒子散射實(shí)驗(yàn)（）A.絕大多數(shù)a粒子經(jīng)過(guò)金箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)a粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少a粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增加，電勢(shì)能也增加D.對(duì)a粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小解析：選D由于原子核很小，a粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很少，所以絕大多數(shù)a粒子基本上仍沿原方向前進(jìn)。只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，從a粒子的散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以估算出原子核直徑的大小約為1。701-1（）-“01。由此可知A錯(cuò)誤，D正確；a粒子向原子核射去，當(dāng)a粒子接近原子核時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，所以其動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加；當(dāng)a粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，電場(chǎng)力做正功，其動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，所以選項(xiàng)B、C都錯(cuò)。.在盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一a粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中只。為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過(guò)只0兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域，不考慮其他原子核對(duì)a粒子的作用，則該原子核所在的區(qū)域可能是（）

A.①C.③ D.@解析：選A盧瑟福通過(guò)a粒子散射并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，正電荷全部集中在原子核內(nèi)，a粒子帶正電，同種電荷相互排斥，所以原子核可能在①區(qū)域，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。.如圖所示為湯姆孫陰極射線管的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，將兩極間加有一定電壓的陰極射線管置于U形磁鐵兩極之間，分析左端射入的電子束可知（）電子束A.增大加速電壓，觀察到的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象將更加明顯B.減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，觀察到的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象將更加明顯C.電子束向下偏轉(zhuǎn)D.若將粒子源更換為a粒子源，磁場(chǎng)中粒子束偏轉(zhuǎn)方向不變解析：選C由4黃可知，增大加速電壓從而增大電子的速度，增大電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，偏轉(zhuǎn)將不明顯，減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，也增大電子的偏轉(zhuǎn)半徑，從而使偏轉(zhuǎn)不明顯，故A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤：電子由左向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可以確定電子將向下偏轉(zhuǎn)，C正確；若將粒子源換為a粒子源，因a粒子帶正電，由左手定則可知，a粒子將向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。.［多選］如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說(shuō)法中正確的是（）A.若在〃、區(qū)之間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)打到最右端的R點(diǎn)B.若在〃、區(qū)之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)C.若在2、〃之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)D.若在〃、區(qū)之間加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則陰極射線不偏轉(zhuǎn)解析：選AC陰極射線是電子流，電子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，可知選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤；加上垂宜紙面向里的磁場(chǎng)時(shí)，電子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，由于電子所受的重力可以忽略不計(jì)，因而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確。.電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。他測(cè)定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍，這個(gè)最小電荷量就是電子所帶的電荷量。密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，46是兩塊平行放置B的水平金屬板，I板帶正電，6板帶負(fù)電，從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到4、6兩板之間的電場(chǎng)中，小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)力、6兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場(chǎng)力和重力平衡。已知小油滴靜止處的電場(chǎng)強(qiáng)度是1.92X105n/c,油滴半徑是1.64X10Tcm,油的密度是0.851g/cm,求油滴所帶的電荷量，這個(gè)電荷量是電子電荷量的多少倍？(取”=3.14,g=9.8m/s2,e~1.6X1019C)4解析：小油滴質(zhì)量為m—PV=p?~nro由題意得mg=Eq0?4nr聯(lián)立解得q= be=0.851*10嘆4*3.143L64X1(T/9.83X1.92X105=8.02X10T9C小油滴所帶電荷量q是電子電荷量e的倍數(shù)為q8.02X10-19 01.6X102=5倍。答案：8.02X1019C5倍.如圖所示的陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個(gè)電極連接到高壓電源時(shí)，陰極會(huì)發(fā)射電子，電子在電場(chǎng)的加速下飛向陽(yáng)極，擋板上有一個(gè)扁平的狹縫，電子飛過(guò)擋板后形成一個(gè)扁平的電子束，長(zhǎng)條形的熒光板在陽(yáng)極端稍稍傾向軸線，電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的徑跡，現(xiàn)在用該裝置研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用的實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是電子束A.沒(méi)有施加磁場(chǎng)時(shí)，電子束的徑跡是一條拋物線B.若圖中左側(cè)是陰極射線管的陰極，加上圖示的磁場(chǎng)，電子束會(huì)向上偏轉(zhuǎn)C.施加磁場(chǎng)后，根據(jù)電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)徑跡和磁場(chǎng)方向，可由相關(guān)知識(shí)判斷出陰極射線管兩個(gè)電極的極性D.施加磁場(chǎng)后，結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡，可以判斷出磁場(chǎng)的方向，但無(wú)法判斷出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：選C沒(méi)有施加磁場(chǎng)時(shí)，電子束受到電場(chǎng)力作用，做加速直線運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子束在陰極射線管中從左到右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，電子在洛倫茲力的作用下軌跡向下偏轉(zhuǎn),B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)軌跡和左手定則即可判斷陰極射線管兩個(gè)電極的極性，C選項(xiàng)正確；施加磁場(chǎng)后，結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡，可以判斷出磁場(chǎng)的方向，根據(jù)軌跡彎曲程度可以判斷出磁場(chǎng)強(qiáng)弱，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。.［多選］如圖所示是陰極射線顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖。顯像管中有一個(gè)陰極，工作時(shí)它能發(fā)射陰極射線，熒光屏被陰極射線轟擊就能發(fā)光。安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可以使陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.如果偏轉(zhuǎn)線圈中沒(méi)有電流，則陰極射線應(yīng)該打在熒光屏正中的。點(diǎn)B.如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上A點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里C.如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上8點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里D.如果要使陰極射線在熒光屏上的位置由6點(diǎn)向/點(diǎn)移動(dòng)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該先由小到大，再由大到小解析：選AC偏轉(zhuǎn)線圈中沒(méi)有電流，陰極射線沿直線運(yùn)動(dòng)，打在。點(diǎn)，A正確。由陰極射線的電性及左手定則可知B錯(cuò)誤，C正確。由4中知，3越小，月越大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)先由大變小，再由小變大，故D錯(cuò)誤。.在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)a粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)能達(dá)到的最小距離可以估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個(gè)a粒子以2.0X10,m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79。求a粒子與金原子核間的最近距離（已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為耳=理皆，其中k=9.0X109N?m7C2,a粒子質(zhì)量為6.64X10一"kg）.解析：當(dāng)a粒子向原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)，a粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，達(dá)到最近距離時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。設(shè)a粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離為d,貝焉勿『2=若2kq\qi2X9.0X109X2X79義1.6義1。2得4族= 6.64XIO-'X_2.0X107'm=2.7X10-um.答案：2.7X1。-"m3、氫原子光譜和玻爾的原子模型.根據(jù)玻爾的原子理論，原子中電子繞核的半徑（）A.可以取任意值B.可在某一范圍內(nèi)任意取值C.可以取一系列不連續(xù)的任意值D.是一系列不連續(xù)的特定值解析：選D根據(jù)玻爾原子理論中軌道量子化的知識(shí)可知，原子中電子繞核的半徑只能是一系列不連續(xù)的特定值，故D正確。.［多選］下列關(guān)于光譜和光譜分析的說(shuō)法中，正確的是（）A.太陽(yáng)光譜和白熾燈光譜都是線狀譜.煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈產(chǎn)生的光譜都是線狀譜C.進(jìn)行光譜分析時(shí)，可以用線狀譜，不能用連續(xù)光譜D.我們能通過(guò)光譜分析鑒別月球的物質(zhì)成分解析：選BC太陽(yáng)光譜中的暗線是太陽(yáng)發(fā)出的連續(xù)光譜經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣層時(shí)產(chǎn)生的吸收光譜，正是太陽(yáng)發(fā)出的光譜被太陽(yáng)大氣層中存在的對(duì)應(yīng)元素吸收所致，白熾燈發(fā)出的是連續(xù)光譜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；月球本身不會(huì)發(fā)光，靠反射太陽(yáng)光才能使我們看到它，所以不能通過(guò)光譜分析月球的物質(zhì)成分，D項(xiàng)錯(cuò)誤；光譜分析只能是線狀光譜和吸收光譜，連續(xù)光譜是不能用來(lái)做光譜分析的，所以C項(xiàng)正確；煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣或霓虹燈都是稀薄氣體發(fā)出的光，產(chǎn)生的光譜都是線狀譜，B項(xiàng)正確。3.［多選］圖甲是a、b、3.［多選］圖甲是a、b、以了解該礦物中缺乏的是（a元素以了解該礦物中缺乏的是（a元素b元素C.c兀素D.d元素解析：選BD將a、b、，、d四種元素的線狀譜與乙圖對(duì)照，沒(méi)有的譜線即是該礦物中缺少的，可知礦物中缺少。、d元素，故選B、Do4.C.c兀素D.d元素解析：選BD將a、b、，、d四種元素的線狀譜與乙圖對(duì)照，沒(méi)有的譜線即是該礦物中缺少的，可知礦物中缺少。、d元素，故選B、Do4.［多選］如圖所示給出了氫原子的6種可能的躍遷，則它們發(fā)出的光（）243A.a的波長(zhǎng)最長(zhǎng)B.”的波長(zhǎng)最長(zhǎng)C.f比4光子能量大D.a頻率最小解析：選ACD能級(jí)差越大，對(duì)應(yīng)的光子的能量越大，頻率越大，波長(zhǎng)越小。.在氫原子光譜中，電子從較高能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)發(fā)出的譜線屬于巴耳末系。若一群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)發(fā)出的譜線中只有兩條屬于巴耳末系，則這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多可能發(fā)出多少條不同頻率的譜線（）B.5DB.5D.6C.4解析：選D氫原子光譜中只有兩條屬于巴耳末系，則是從〃=3、〃=4軌道躍遷到〃=2軌道，故電子的較高能級(jí)應(yīng)該是在刀=4的能級(jí)上。然后從77=4向77=3、77=2、77=1躍遷，從D=3向〃=2、〃=1躍遷，從〃=2向〃=1躍遷，故這群氫原子自發(fā)躍遷時(shí)最多能發(fā)出Ci2=6條不同頻率的譜線。.下列對(duì)于氫原子光譜實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識(shí)中，正確的是（）A.因?yàn)闅湓雍送庵挥幸粋€(gè)電子，所以氫原子只能產(chǎn)生一種波長(zhǎng)的光

B,氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長(zhǎng)不連續(xù)的譜線C.氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列亮度不連續(xù)的譜線D.氫原子產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱有關(guān)解析：選B氫原子核外只有一個(gè)電子，氫原子只能產(chǎn)生一些特殊頻率的譜線，即產(chǎn)生一些特殊波長(zhǎng)的光，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子產(chǎn)生的光譜是一系列波長(zhǎng)不連續(xù)的譜線，B選項(xiàng)正確；氫原子光譜是氫原子發(fā)射光子時(shí)形成的發(fā)射光譜，為明亮彩色條紋，光譜都不是連續(xù)的，與亮度無(wú)關(guān),C選項(xiàng)錯(cuò)誤；氫原子產(chǎn)生的光的波長(zhǎng)大小與氫氣放電管放電強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。.巴耳末系譜線波長(zhǎng)滿足巴耳末公式:=幾?式中〃=3,4,5,…，在氫原子光譜可見(jiàn)光區(qū)（前4條譜線），最長(zhǎng)波長(zhǎng)與最短波長(zhǎng)之比為（）解析：選D巴耳末系的前四條譜線在可見(jiàn)光區(qū)，〃的取值分別為3,4,5,6,〃越小，4越大,故"=3時(shí)波長(zhǎng)最大，魯；〃=6時(shí)波長(zhǎng)最小，兒產(chǎn)襄，故3=去D正確。Oo/u?4minb.汞原子的能級(jí)圖如圖所示，現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)的汞原子上，汞原子只發(fā)出三種不同頻率的單色光，那么，關(guān)于入射光的能量，下列說(shuō)法正確的是（）°0- 04°0- 04 1.63 -2.72 5.51 10.4A.可能大于或等于7.7eVB.可能大于或等于8.8eVC.一定等于7.7eVD.包含2.8eV、5eV、7.7eV三種解析：選C已知只發(fā)出三種不同頻率的光，則知汞原子在單色光的照射下從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)上，能量差A(yù)Q氏一七=7.7eV,選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。.氫原子光譜除了巴耳末系外，還有賴曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式為十=心停一《），〃=4,5,6,…，AL=1.lOXiOV.若已知帕邢系的氫原子光譜在紅外線區(qū)域，試求：（1）〃=7時(shí)，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)；（2）帕邢系形成的譜線在真空中的波速為多大？〃=7時(shí)，傳播頻率為多大？解析：(1)由帕邢系公式一■=&("一§當(dāng)〃=7時(shí)，得4=1.00Xl()fm。(2)由帕邢系形成的譜線在紅外線區(qū)域，而紅外線屬于電磁波，在真空中以光速傳播，故波速為光速0=3X10,m/s,A由v=—=Ay加vc3X10s得"=7=7=1.00X10-6Hz=3X10Hz.答案：(1)1.00X10-6m(2)3X10'm/s3X1014Hz.下面關(guān)于玻爾理論的解釋中，不正確的說(shuō)法是()A.原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個(gè)狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一定的能量B.原子中，雖然核外電子不斷做變速運(yùn)動(dòng)，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會(huì)向外輻射能量C.原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，一定要輻射一定頻率的光子D.原子的每一個(gè)能量狀態(tài)都對(duì)應(yīng)一個(gè)電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的解析：選C根據(jù)玻爾原子理論可以判定選項(xiàng)A、B、D均正確；原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，可能輻射一定頻率的光子，也可能吸收一定頻率的光子，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。.如圖甲所示為氫原子的能級(jí)圖，圖乙為氫原子的光譜。已知譜線a對(duì)應(yīng)氫原子從〃=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)的輻射光，則譜線?？赡軐?duì)應(yīng)氫原子時(shí)的輻射光(A.從n=5能級(jí)躍遷到/7=3能級(jí)B.從〃=4能級(jí)躍遷到〃=3能級(jí)C.從〃=5能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)D.從〃=3能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)解析：選C從題圖乙看出，譜線a對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)大于譜線人對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，所以譜線a對(duì)應(yīng)的光子頻率小于譜線6對(duì)應(yīng)的光子頻率，譜線a對(duì)應(yīng)的光子的能量小于譜線6對(duì)應(yīng)的光子的能量，因譜線a對(duì)應(yīng)氫原子從n=4能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)時(shí)的輻射光，所以譜線6對(duì)應(yīng)的光子能量大于〃=4與〃=2間的能級(jí)差，結(jié)合各選項(xiàng)分析可知C項(xiàng)可能。.氫原子能級(jí)圖如圖所示，根據(jù)能級(jí)圖求下列問(wèn)題：n E/eVTOC\o"1-5"\h\z8 0G 翻3 1.512 3.41 13.6(1)如果有很多氫原子處在〃=3的能級(jí)，在氫原子回到基態(tài)時(shí)，可能產(chǎn)生哪幾種躍遷？出現(xiàn)幾種不同光譜線？(2)如果用動(dòng)能為11eV的外來(lái)電子去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子，可使氫原子激發(fā)到哪一個(gè)能級(jí)上？(3)如果用能量為11eV的外來(lái)光去激發(fā)處于基態(tài)的氫原子，結(jié)果又如何？解析：(1)計(jì)算氫原子輻射光子頻率的種類，需要數(shù)學(xué)組合公式C：,這些氫原子可能輻射出3種不同頻率的光子。分別為從〃=3能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)，或從〃=3能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)，或從n=2能級(jí)躍遷到n=\能級(jí)。(2)用實(shí)物粒子激發(fā)氫原子時(shí)，需要實(shí)物粒子的能量大于能級(jí)差即可。從基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷到/7=2能級(jí)，需要吸收的能量最小,吸收的能量為-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,所以用動(dòng)能為11eV的電子碰撞處于基態(tài)的氫原子，可能使其躍遷到〃=2能級(jí)。(3)用光子激發(fā)氫原子時(shí)，光子的能量需要滿足能級(jí)差，11eV的光子能量不等于基態(tài)與其他能級(jí)間的能級(jí)差，氫原子不會(huì)吸收該光子能量而發(fā)生躍遷。答案：(1)從〃=3能級(jí)躍遷到〃=2能級(jí)，或從〃=3能級(jí)躍遷到1能級(jí)，或從〃=2能級(jí)躍遷到〃=1能級(jí)3種(2)〃=2能級(jí)(3)不能躍遷4、粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立1.人們對(duì)“光的本性”的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。下列符合物理學(xué)史實(shí)的是()A.牛頓提出光是一種高速粒子流，并能解釋一切光的現(xiàn)象B.惠更斯認(rèn)為光是機(jī)械波，并能解釋一切光的現(xiàn)象C.為了解釋光電效應(yīng)，愛(ài)因斯坦提出了光子說(shuō)D.為了說(shuō)明光的本性，麥克斯韋提出了光的波粒二象性解析：選C牛頓認(rèn)為光是一種粒子流，他的觀點(diǎn)支持了光的微粒說(shuō)，能解釋光的直線傳播與反射現(xiàn)象，不能解釋一切現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤?；莞拐J(rèn)為光是一種機(jī)械波，能解釋光的反射、折射和衍射，但不能解釋光的直線傳播和光電效應(yīng)等現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤。為了解釋光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦提出光子說(shuō)，認(rèn)為光的反射、傳播和吸收不是連續(xù)的而是一份一份的，每一份就是一個(gè)光子，故C正確。麥克斯韋提出了光的電磁波說(shuō)，認(rèn)為光是一種電磁波，故D錯(cuò)誤。2.如圖，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器的鋁箔有張角，則該實(shí)驗(yàn)（）A.只能證明光具有波動(dòng)性B.只能證明光具有粒子性C.只能證明光能夠發(fā)生衍射D.證明光具有波粒二象性解析：選D弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象，證明了光具有波動(dòng)性；驗(yàn)電器的鋁箔有張角，說(shuō)明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，D正確。.質(zhì)量為小的粒子原來(lái)的速度為％現(xiàn)將粒子的速度增大到2%則描寫(xiě)該粒子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)將（粒子的質(zhì)量保持不變）（）A.保持不變B.變?yōu)樵瓉?lái)波長(zhǎng)的兩倍C.變?yōu)樵瓉?lái)波長(zhǎng)的一半D.變?yōu)樵瓉?lái)波長(zhǎng)的也倍解析：選C根據(jù)公式4=或=上?可以判斷選項(xiàng)C正確。pmv.關(guān)于光的波粒二象性的說(shuō)法，正確的是（）A.一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子B.光波與機(jī)械波是同樣的一種波C.光的波動(dòng)性是由于光子間的相互作用而形成的D.光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光子說(shuō)并未否定電磁說(shuō)，在光子能量中，頻率「仍表示的是波的特性解析：選D光是一種波，同時(shí)也是一種粒子，光具有波粒二象性，當(dāng)光和物質(zhì)作用時(shí)，是“一份一份”的，表現(xiàn)出粒子性；單個(gè)光子通過(guò)雙縫后在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性可以用波動(dòng)規(guī)律描述，表現(xiàn)出波動(dòng)性。粒子性和波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，光子說(shuō)并未否定電磁說(shuō)。.近年來(lái)，數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)家喻戶曉，用來(lái)衡量數(shù)碼相機(jī)性能的一個(gè)非常重要的指標(biāo)就是像素，1像素可理解為光子打在光屏上的一個(gè)亮點(diǎn)?，F(xiàn)知300萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)拍出的照片比30萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解為（）A.光是一種粒子，它和物質(zhì)的作用是一份一份的B.光的波動(dòng)性是大量光子之間的相互作用引起的C.大量光子表現(xiàn)光具有粒子性D.光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動(dòng)性解析：選D數(shù)碼相機(jī)拍出的照片不是白點(diǎn)，不能說(shuō)明顯示粒子性，故不選擇A；光的波粒二象性是光的內(nèi)在屬性，即使是單個(gè)光子也有波動(dòng)性，跟光子的數(shù)量和光子之間是否有相互作用無(wú)關(guān)，所以B錯(cuò)誤：大量光子表明光具有波動(dòng)性，所以C錯(cuò)誤；光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，D正確。.一個(gè)質(zhì)量為小電荷量為（7的帶電粒子，由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后（加速電壓為該粒子的德布羅意波波長(zhǎng)為（）Ih hA，,2mgU B.2mqUC. 2mqU D.-F=21nql\mqU解析：選C設(shè)加速后的速度為心根據(jù)動(dòng)能定理可得：所以v=y 由德布羅意波波長(zhǎng)公式可得：4="=7=^=?f）］2niqU,2 \Jm p［2qU2mqlN所以選項(xiàng)C正確。.［多選］下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波波長(zhǎng)和頻率為1MHz的無(wú)線電波的速度和波長(zhǎng)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知（）物體質(zhì)量/kg速度/(m?s-1)波長(zhǎng)/m彈子球2.0X10-21.0X10-23.3X1O-30電子9.1X10-3'5.0X1061.2X1O-10無(wú)線電波（1MHz）一3.0X1083.0X102A.要檢測(cè)彈子球的波動(dòng)性幾乎不可能.無(wú)線電波通常表現(xiàn)出波動(dòng)性C.電子照射到金屬晶體上能觀察到它的波動(dòng)性D.只有可見(jiàn)光才有波粒二象性解析：選ABC彈子球的波長(zhǎng)太小，所以檢測(cè)其波動(dòng)性幾乎不可能，A正確；無(wú)線電波的波長(zhǎng)較大，所以其通常表現(xiàn)出波動(dòng)性，B正確；電子照射到金屬晶體上能觀察到它的波動(dòng)性，C正確；由物質(zhì)波理論知D錯(cuò)誤。8.X射線是一種高頻電磁波，若X射線在真空中的波長(zhǎng)為人以方表示普朗克常量，，表示真空中的光速，以￡和。分別表示X射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量，則（）he hehC.E=［,p=0 d.e=,P=~解析：選D根據(jù)￡=力八且九=",c=A，可得X射線每個(gè)光子的能量為￡=與，每個(gè)光p 人子的動(dòng)量為夕=4，故D正確。.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)。為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波波長(zhǎng)設(shè)定為《其中〃>1。已知普朗克常量反電子質(zhì)量卬和電子電荷量e,n電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為多大？解析：電子在傳播過(guò)程中形成物質(zhì)波，物質(zhì)波的波長(zhǎng),hhA=-= pmv根據(jù)題意可知，-=—nmv解得片嗎ma根據(jù)動(dòng)能定理可知，2,2解得Q荻？。答案：2me）.［多選］為了觀察晶體的原子排列，可以采用下列方法：①用分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡成像（由于電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)很短，能防止發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，因此電子顯微鏡的分辨率高）；②利用X射線或中子束得到晶體的衍射圖樣，進(jìn)而分析出晶體的原子排列。則下列分析中正確的是（）A.電子顯微鏡所利用的是電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)比原子尺寸小得多B.電子顯微鏡中電子束運(yùn)動(dòng)的速度應(yīng)很小C.要獲得晶體的X射線衍射圖樣，X射線波長(zhǎng)要遠(yuǎn)小于原子的尺寸D.中子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)可以與原子尺寸相當(dāng)解析：選AD由題目所給信息“電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)很短，能防止發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象”及發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)比原子尺寸小得多，由可知它的動(dòng)量應(yīng)很A,大，速度應(yīng)很大，A正確，B錯(cuò)誤；由題目所給信息“利用X射線或中子束得到晶體的衍射圖樣”及發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，中子的物質(zhì)波波長(zhǎng)及X射線的波長(zhǎng)與原子尺寸相當(dāng)，C錯(cuò)誤，D正確。.如圖所示，光滑水平面上有力、6兩球，開(kāi)始時(shí)/球以一定的速度向右運(yùn)動(dòng)，6球處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩球碰撞后均向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰撞前4球的德布羅意波波長(zhǎng)為小，碰撞后4〃兩球的德布羅意波波長(zhǎng)分別為九和九，則下列關(guān)系正確的是()左. ..有xxxxxxxxwxxxxxxxxxxxA.41=42=43 B.41=九+43解析：選D由動(dòng)量守恒定律得口=0+口，即年=4~+年，所以兒=：]；，D正確。14]4243 42143.高速電子流射到固體上，可產(chǎn)生X射線，產(chǎn)生X射線的最大頻率由公式方丁=笈確定，笈表示電子打到固體上時(shí)的動(dòng)能。設(shè)電子經(jīng)過(guò)〃=9000V高壓加速，已知電子質(zhì)量g=9.1義10-3lkg,電子電荷量e=L60XI。-"'C。求：(1)加速后電子對(duì)應(yīng)的德布羅意波波長(zhǎng)：(2)產(chǎn)生的X射線的最短波長(zhǎng)及一個(gè)光子的最大動(dòng)量。解析：(1)電子在電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理，電子動(dòng)能笈=eU=^mv對(duì)應(yīng)的德布羅意波波長(zhǎng),hhA=一= ,pmv聯(lián)立得A=-j±==-j=±==l.3X10-"moy]2網(wǎng)反72nleU即電子的德布羅意波的波長(zhǎng)約為4=1.3X10一%。(2)當(dāng)電子與固體撞擊后，其動(dòng)能全部失去，其中光子能量K=h乙eU=Eihr解得從in=F=l.4X1010m,一個(gè)光子的最大動(dòng)量外=有一=4.7X101kg?m/so人min答案：(D1.3X10-11m(2)1.4X10-1°m4.7X10-2'kg?m/s章末綜合檢測(cè)（本試卷滿分：100分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）.關(guān)于玻爾的原子模型理論，下面說(shuō)法正確的是（）A.原子可以處于連續(xù)的能量狀態(tài)中B.原子的能量狀態(tài)是不連續(xù)的C.原子中的核外電子繞核做加速運(yùn)動(dòng)一定向外輻射能量D.原子中的電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是連續(xù)的解析：選B根據(jù)玻爾原子理論：電子軌道和原子能量都是量子化的，不連續(xù)的，處于定態(tài)的原子并不向外輻射能量，可判定B正確。.用不同頻率的紫外線分別照射鴇和鋅的表面而產(chǎn)生光電效應(yīng)，可得到光電子最大初動(dòng)能笈隨入射光頻率「的變化而變化的反--圖像，如圖所示。己知鴇的逸出功是3.28eV,鋅的逸出功是3.34eV,若將兩者的圖像分別用實(shí)線與虛線畫(huà)在同一個(gè)瓦-丫圖上，則下圖中正確的是（）A B C D解析：選A根據(jù)光電效應(yīng)方程笈=力丫一/可知，區(qū)「圖像的斜率為普朗克常量力，因此題圖中兩線應(yīng)平行，故C、D錯(cuò)；圖線與橫軸的交點(diǎn)表示恰能發(fā)生光電效應(yīng)（光電子動(dòng)能為零）時(shí)的入射光頻率，即截止頻率，由光電效應(yīng)方程可知，逸出功越大的金屬對(duì)應(yīng)的入射光的頻率越高，所以能使金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率較高，所以A對(duì)，B錯(cuò)。.若能量為氐的光子射到某金屬表面時(shí)，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為￡,則能量為2A的光子射到該金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為（）A.&+E B.—EC.2E D.2A—E解析：選A設(shè)該金屬的逸出功為跖，若用能量為瓦的光子射到該金屬表面時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為￡,根據(jù)光電效應(yīng)方程知：￡=笈一能改用能量為2A的光子射到該金屬表面時(shí),金屬的逸出功不變，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為瓦=2氏一%=氐+反故A正確。4.如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子最大初動(dòng)能笈與入射光頻率『的關(guān)系圖像，由圖像可知，下列說(shuō)法不正確的是（）A.圖線的斜率表示普朗克常量力B.該金屬的逸出功等于￡C.該金屬的逸出功等于小人D.入射光的頻率為2小時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為2￡解析：選D根據(jù)光電效應(yīng)方程瓦=//一%,知圖線的斜率表示普朗克常量故A正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程笈=力丫一幅，當(dāng)y=0時(shí)，瓦=一心由圖像知縱軸截距為一右所以W0=E,即該金屬的逸出功等于反故B正確；圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是小，該金屬的逸出功等于力人,故C正確：當(dāng)入射光的頻率為2人時(shí)，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，2vn-hva=E,故D錯(cuò)誤。.如圖所示，一個(gè)粒子源產(chǎn)生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過(guò)狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光，那么在熒光屏上將會(huì)看到（）囪粒子源S1__52 熒光屏777777777777777777777777777777A.只有兩條亮紋 B.有許多條明、暗相間的條紋C.沒(méi)有亮紋 D.只有一條亮紋解析：選B任何運(yùn)動(dòng)的粒子都具有波粒二象性，那么粒子源產(chǎn)生的大量粒子透過(guò)雙縫就應(yīng)該表現(xiàn)出波動(dòng)性，即形成明、暗相間的多條干涉條紋，故B項(xiàng)正確。.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示。則可判斷出（）光光光甲乙丙光光光甲乙丙A.甲光的頻率大于乙光的頻率.乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C.乙光對(duì)應(yīng)的截止電壓大于丙光對(duì)應(yīng)的截止電壓D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能解析：選B當(dāng)光電管兩端加上截止電壓且光電流恰好為零時(shí)，有〃-0=e〃，對(duì)同一光電管逸出功緇相同，對(duì)應(yīng)的截止頻率相等，使用不同頻率的光照射，有&=hv-%,兩式聯(lián)立得,hvf=ell,丙光的截止電壓最大，則丙光的頻率最大，甲光、乙光頻率相同，A、C錯(cuò)誤；又由4=*可知4丙＜4乙，B正確；由笈=力^一例可知丙光對(duì)應(yīng)的最大初動(dòng)能最大，D錯(cuò)誤。.氫光譜在可見(jiàn)光的區(qū)域內(nèi)有4條譜線，按照在真空中波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序，這4條譜線分別是H,,、小、H,和H-它們都是氫原子的電子從量子數(shù)大于2的可能軌道上躍遷到量子數(shù)為2的軌道時(shí)所發(fā)出的光，下列判斷錯(cuò)誤的是（）A.電子處于激發(fā)狀態(tài)時(shí)，H.所對(duì)應(yīng)的軌道量子數(shù)最大.M的光子能量大于H。的光子能量C.對(duì)于同一種玻璃，4種光的折射率中乩為最小D.對(duì)同一種金屬，乩能使它發(fā)生光電效應(yīng)，小、1L、Hs都可以使它發(fā)生光電效應(yīng)解析：選A由￡=后知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光子能量越小，故H。光子能量最小，比光子能量最大,再由底=￡,一反，得H。對(duì)應(yīng)的軌道量子數(shù)最小，A錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）8.根據(jù)氫原子的玻爾模型，氫原子核外電子在第一軌道和第二軌道運(yùn)行時(shí)（）A.軌道半徑之比為1：4 B.速度之比為4：1C.周期之比為1：8 D.動(dòng)能之比為4：1解析：選ACD由玻爾公式^=仔「”所以軌道半徑之比為n：△=「：2?=1：4,故A對(duì)。根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律有：昌=戶得v“='星,所以速度之比為二=、/二=2：1,rnrn \jmrn v2\lri故B錯(cuò)。根據(jù)庫(kù)侖定律和牛頓第二定律有：《=〃（等）人得"洋'所以周期之比為4='/回』：8,故C對(duì)。根據(jù)57病=〈左所以動(dòng)能之比為1=q=4：1,故。對(duì)。12\T2J nnn, cv.2r\.關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）A.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性B.用光照射金屬不能發(fā)生光電效應(yīng)是因?yàn)樵撊肷涔獾念l率小于金屬的截止頻率C.對(duì)于同種金屬而言，截止電壓與入射光的頻率無(wú)關(guān)D.石墨對(duì)X射線散射時(shí)，部分X射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變大，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)解析：選ABD光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性，A正確；當(dāng)入射光的頻率大于或等于極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，B正確；對(duì)于同種金屬而言，截止電壓與入射光頻率有關(guān)，C錯(cuò)誤：石墨對(duì)X射線散射時(shí)，部分X射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變大，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng),D正確。.如圖1所示為氫原子能級(jí)圖，大量處于77=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能輻射出多種不同頻率的光，其中用從〃=4能級(jí)向〃=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光照射圖2所示光電管的陰極K時(shí)，電路中有光電流產(chǎn)生，貝M ）A.若