高中物理第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二像性鞏固達標檢測卷培優(yōu)版學生版新人教版選擇性必修第三冊

第四章《原子結(jié)構(gòu)和波粒二像性》一、單選題1．1900年德國物理學家普朗克在探討黑體輻射時提出了一個大膽的假說，即能量子假說，關于能量子假說，下列說法不正確的是（）A．物質(zhì)放射（或吸?。┠芰繒r，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進行的B．能量子假說中將每一份能量單位，稱為“能量子”C．能量子假說中的能量子的能量，ν為帶電微粒的振動頻率，h為普朗克常量D．能量子假說認為能量是連續(xù)的，是不行分割的2．2024年10月5日，諾貝爾物理學獎頒給了分別來自美國、德國，意大利的三位科學家，其中意大利科學家喬治·帕里西因發(fā)覺了“從原子到行星尺度的物理系統(tǒng)中無序和波動的相互作用”而獲獎。下列有關近代物理的說法正確的是（）A．光電效應說明光具有波動性B．普朗克為了說明黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論C．光波是一種概率波。光的波動性是由于光子之間的相互作用引起的，這是光子自身的固有性質(zhì)D．只有運動著的微觀粒子才有物質(zhì)波，對于宏觀物體，不論其是否運動，都沒有相對應的物質(zhì)波3．圖甲為氫原子能級示意圖的一部分，圖乙為探討光電流與電壓關系的電路．處于能級的大量氫原子自發(fā)躍遷，輻射出的光照耀光電管的陰極K，通過試驗只能得到圖丙所示的2條光電流隨電壓變更的圖線，則下列說法正確的是（

）

A．依據(jù)本試驗供應的數(shù)據(jù)能計算出普朗克常數(shù)h的值B．變阻器的滑片移動到最左端時，電流表的示數(shù)為0C．b光照耀出的光電子最大初動能大于a光照耀出的光電子最大初動能D．圖丙中的值為4．如圖所示為α粒子散射試驗的示意圖：放射源發(fā)出α射線打到金箔上，帶有熒光屏的放大鏡轉(zhuǎn)到不同位置進行視察，圖中①②③為其中的三個位置，下列對試驗結(jié)果的敘述或依據(jù)試驗結(jié)果做出的推理正確的是（）A．在位置②接收到的α粒子最多B．在位置①接收到α粒子說明正電荷不行能勻整分布在原子內(nèi)C．位置②接收到的α粒子確定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的沖量更大D．若正電荷勻整分布在原子內(nèi)，則①②③三個位置接收到α粒子的比例應相差不多5．如圖所示，用波長為λ0的單色光照耀某金屬，調(diào)整滑動變阻器，當電壓表的示數(shù)為某值時，電流表的示數(shù)恰好減小為零；再用波長為的單色光重復上述試驗，當電壓表的示數(shù)增加到原來的2倍時，電流表的示數(shù)又恰好減小為零。已知普朗克常量為h，真空中光速為c、下列分析正確的是（）A．用波長為2λ0的單色光照耀該金屬確定能發(fā)生光電效應B．該金屬的逸出功為C．兩種光照耀出的光電子的最大初動能之比為1：2D．若將電源的正負極調(diào)換，仍用波長為λ0的單色光照耀，將滑動變阻器滑片向右移動，電流表的示數(shù)將確定增大6．玻爾原子模型認為氫原子的軌道和能量都是量子化的，軌道半徑，能級，其中表示基態(tài)氫原子半徑，表示氫原子所在能級的量子數(shù)，…。在高真空與極低溫度的宇宙空間視察到一種量子數(shù)的氫原子，處在很高的激發(fā)態(tài)，被稱為里德伯原子，它具有壽命長、半徑大、電偶極矩強等一般氫原子不具有的特點。關于里德伯原子，下列說法正確的是（）A．里德伯原子的能量比一般氫原子的小B．里德伯原子的電離能比一般氫原子的大C．已知一般氫原子從能級躍遷到能級放出紫光，則里德伯原子從能級躍遷到能級放出紫外線D．已知基態(tài)氫原子半徑為0.053nm，則里德伯原子半徑會達到微米級7．在圖甲所示的電路中，用兩種單色光①、②分別照耀同一光電管時，光電流與光電管兩極電壓的關系如圖乙。單色光①和②相比（）A．①光光子的頻率較大B．①光光子的動量較大C．①光照耀時，單位時間逸出的光電子數(shù)目較多D．①光照耀時，逸出的光電子的最大初動能較大8．關于盧瑟福散射試驗和原子核式結(jié)構(gòu)學說下列正確的是（）A．通過粒子散射試驗確定了湯姆孫提出的“棗糕模型”B．用粒子散射的試驗數(shù)據(jù)估算原子核的大小C．原子核式結(jié)構(gòu)學說結(jié)合經(jīng)典電磁理論，能說明原子的穩(wěn)定性D．通過粒子散射試驗證明白原子核是由質(zhì)子和中子組成的9．如圖所示，銫133原子基態(tài)有兩個超精細能級，從能級2躍遷到能級1發(fā)出光子的頻率約為9.2×109Hz，時間單位“秒”是依據(jù)該輻射光子的頻率定義的。可見光波長范圍為400nm～700nm。則（）A．秒是國際單位制中的導出單位B．該躍遷輻射出的是γ射線C．銫133從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時輻射光子的頻率大于9.2×109HzD．用頻率為9.2×109Hz的光照耀鋅板，能發(fā)生光電效應10．氦氖激光器所發(fā)紅光沿x軸正向傳播，它的波長為。已知它的光子x坐標的不確定量為400km。則利用不確定關系式可以求得譜線寬度為（）A． B．C． D．二、多選題11．關于對黑體的相識，下列說法正確的是()A．黑體只吸取電磁波，不反射電磁波，看上去是黑的B．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布只與溫度有關，與材料的種類及表面狀況無關C．黑體輻射電磁波的強度按波長的分布除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關D．假如在一個空腔壁上開一個很小的孔，射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面經(jīng)多次反射和吸取，最終不能從小孔射出，這個空腔就成了一個黑體12．這次波及全球的新冠病毒的尺寸約為100nm，由于最短可見光波長約為400nm，所以我們無法用可見光捕獲病毒的照片。科學家用電子顯微鏡，即加速電場中的電子，使其表現(xiàn)為波長遠小于可見光的波。最終捕獲到了它的圖像，正所謂越明麗越有毒。已知電子的質(zhì)量為9×10-31kg，電子的電荷量為1.6×10-19C，普朗克常量為6.6×10-34J?s，不考慮相對應效應，則下列說法正確的是（）A．電子顯微鏡的辨別率特殊高，是由于電子的德布羅意波長特殊短B．電子顯微鏡與加速電壓有關，加速電壓越高，則辨別率越低C．若用相同動能的質(zhì)子代替電子，也能拍攝到新冠病毒的3D圖像D．德布羅意長為0.2nm電子，可由靜止電子通過約37.8V的電壓加速得到13．如圖所示為氫原子的放射光譜和氫原子能級圖，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中的四條光譜線及其波長，分別對應能級圖中從量子數(shù)為、4、5、6的能級向量子數(shù)為的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。已知可見光波長在400nm~700nm之間，下列說法正確的是（）A．該譜線由氫原子的原子核能級躍遷產(chǎn)生B．Hδ譜線對應的光是可見光中的紫光C．四條光譜線中．Hδ譜線對應的光子能量最大D．Hγ譜線對應的光，照耀逸出功為2.25eV的金屬，可使該金屬發(fā)生光電效應14．關于科學家和他們的貢獻，下列說法正確的是（??）A．普朗克曾經(jīng)大膽假設：振動著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，這個不行再分的最小能量值ε叫做能量子B．德布羅意提出：實物粒子也具有波動性，而且粒子的能量ε和動量p跟它對所應的波的頻率和波長λ之間，遵從關系和C．盧瑟福認為，原子是一個球體，正電荷充溢性地勻整分布在整個球體內(nèi)，電子鑲嵌其中D．依據(jù)愛因斯坦的理論，在光電效應中，金屬中的電子吸取一個光子獲得的能量是，這些能量的一部分用來克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動能EkE．玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，勝利地說明白全部原子光譜的試驗規(guī)律15．如圖所示是利用光電管探討光電效應的試驗原理圖，用確定強度的某頻率的可見光照耀光電管的陰極K，電流表中有電流通過，則（）A．若將滑動變阻器的滑動觸頭置于b端，電流表中確定有電流通過B．若改用紫外線照耀陰極K，電流表中確定有電流通過C．若將電源反接，光電管中可能有電流通過D．若減小可見光的光照強度，電流表中確定無電流通過16．如圖所示，圖甲用于探討光電效應的試驗裝置，圖乙是氫原子的能級結(jié)構(gòu)。試驗發(fā)覺干脆躍遷到時發(fā)出的光照耀圖試驗裝置的陰極時，發(fā)覺電流表示數(shù)不為零，漸漸移動滑動變阻器觸點c，發(fā)覺電壓表讀數(shù)等于時，電流表讀數(shù)恰好為零，電子的電荷量為e，下列說法正確的是（）A．該材料的逸出功為B．滑動變阻器觸點c向b側(cè)緩慢移動，電流表讀數(shù)漸漸減小為零C．其他條件不變，一群氫原子處于能級躍遷發(fā)出的光，總共有5種光可以發(fā)生光電效應D．用不同頻率的光子照耀該試驗裝置，記錄電流表恰好讀數(shù)為零的電壓表讀數(shù)，依據(jù)以上頻率和電壓可以精確測量普朗克常數(shù)三、試驗題17．（1）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射試驗的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，視察到的現(xiàn)象描述正確的是__________A．在A位置時，相同時間內(nèi)視察到屏上的閃光次數(shù)最多B．在B位置時，相同時間內(nèi)視察到屏上的閃光次數(shù)比在A位置時稍多些C．在C、D位置時，屏上視察不到閃光D．在D位置時，屏上仍能視察到一些閃光，但次數(shù)極少（2）在演示光電效應的試驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照耀鋅板時，驗電器指針張開一個角度，如圖所示，這時_______A．鋅板帶正電，指針帶負電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負電，指針帶正電D．鋅板帶負電，指針帶負電（3）某種頻率的光射到金屬表面上時，金屬表面有電子逸出，如光的頻率不變而強度減弱，那么下述結(jié)論中正確的是________A．光的強度減弱到某一數(shù)值時，就沒有電子逸出B．逸出的電子數(shù)削減C．逸出的電子數(shù)和最大初動能都減小D．逸出的電子最大初動能不變．18．如圖所示是探討光電效應的試驗裝置，某同學進行了如下操作：（1）用頻率為的光照耀光電管，此時電流表中有電流，調(diào)整滑動變阻器，將觸頭P向_______端滑動（選填“a”或“b”），使微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱?，登記電壓表示?shù)。（2）用頻率為的光照耀光電管，重復①中的步驟，登記電壓表示數(shù)，已知電子的電量為e，由上述試驗可知普朗克常量________（用上述已知量和測量量表示）。（3）有關本試驗，下列說法正確的是()A．流過表的電流是電源供應的B．入射光的光強確定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多C．測定頻率的光照的飽和電流值，觸頭P應向a端滑動D．若，則光照出的光電子的最大初動能大四、解答題19．如圖所示，一光電管的陰極用極限頻率為的鈉制成。用波長為的紫外線照耀陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差為U，光電流的飽和值為I，普朗克常量為h，真空中光速為c，電子的電荷量為e。（1）求光電子逸出時的最大初動能和到達A極時的最大動能；（2）反向遏止電壓；（3）若每入射N個光子會產(chǎn)生1個光電子，求紫外線照耀陰極時產(chǎn)生飽和光電流I須要的照耀功率P。

20．探討表明，用具有確定能量的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，當電子能量大于等于氫原子的能級差時，氫原子就會發(fā)生躍遷，剩余能量仍保留為電子的動能。用一束能量為12.79eV的電子束轟擊一群處于基態(tài)的氫原子，被激發(fā)后的氫原子不穩(wěn)定，向低能級躍遷，輻射出的光子照耀到用鎢做成K極的光電管上，已知金屬鎢的逸出功是4.54eV，電子的電荷量為，普朗克常量為。求：（光速）（1）處于激發(fā)態(tài)的氫原子最多能輻射出幾種光子？其中最短波長為多少？（2）這些光子中有幾種能使鎢發(fā)生光電效應？光電子的最大初動能能達到多少eV？21．守恒是物理學的重要思想。請嘗試用守恒思想分析下列問題：（1）康普頓在探討石墨對X射線的散射時，發(fā)覺在散射的X射線中，除了與入射波長相同的成特殊，還有波長大于的成分。用X光子與靜止電子的碰撞模型可以說明這一現(xiàn)象。請在圖中通過作圖表示出散射后X光子的動量，并簡述作圖的依據(jù)。（2）波是傳遞能量的一種方式，傳播過程能量守恒。簡諧波在傳播過程中的平均能量密度表示單位體積內(nèi)具有的能量：，其中A為簡諧波的振幅，為簡諧波的圓頻率（波傳播過程中不變），為介質(zhì)的密度。能流密度表示波在單位時間內(nèi)流過垂直單位面積的平均能量。若簡諧波沿直線傳播的速度為va．證明波的能流密度；b．球面簡諧波是從波源處向空間各個方向傳播的簡諧波，在勻整介質(zhì)中傳播時振幅會發(fā)生變更。忽視傳播過程中的能量損失，求波在距波源和處的振幅之比。22．從宏觀現(xiàn)象中總結(jié)出來的經(jīng)典物理學規(guī)律不確定都能適用于微觀體系．但是在某些問題中利用經(jīng)典物理學規(guī)律也能得到與實際比較相符合的結(jié)論．依據(jù)玻爾的氫原子模型，電子的運動看做經(jīng)典力學描述下的軌道運動，原子中的電子在庫侖力作用下，繞原子核做圓周運動．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量為k．氫原子處于基態(tài)（n=1）時電子的軌道半徑為r1，電勢能為（取無窮遠處電勢能為零)．第n個能級的軌道半徑為rn，已知rn=n2r