備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)強(qiáng)化訓(xùn)練第十六章近代物理第1講原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性

第1講原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性1.[能級(jí)躍遷/2024湖北]2024年10月，我國(guó)自主研發(fā)的“夸父一號(hào)”太陽探測(cè)衛(wèi)星勝利放射.該衛(wèi)星搭載的萊曼阿爾法太陽望遠(yuǎn)鏡可用于探測(cè)波長(zhǎng)為121.6nm的氫原子譜線（對(duì)應(yīng)的光子能量為10.2eV）.依據(jù)如圖所示的氫原子能級(jí)圖，可知此譜線來源于太陽中氫原子（A）A.n＝2和n＝1能級(jí)之間的躍遷B.n＝3和n＝1能級(jí)之間的躍遷C.n＝3和n＝2能級(jí)之間的躍遷D.n＝4和n＝2能級(jí)之間的躍遷解析2.[能級(jí)躍遷＋光子能量/2024新課標(biāo)]銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷放射的光子具有穩(wěn)定的頻率，銫原子鐘利用的兩能級(jí)的能量差量級(jí)為10－5eV，躍遷放射的光子的頻率量級(jí)為（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元電荷e＝1.60×10－19C）（C）A.103Hz B.106HzC.109Hz D.1012Hz解析由躍遷理論可知，躍遷放射的光子能量等于發(fā)生躍遷的兩能級(jí)的能量差，即ΔE＝hν，解得ν＝ΔEh＝103.[光子能量＋光子動(dòng)量/2024海南/多選]已知一個(gè)激光放射器功率為P，放射波長(zhǎng)為λ的光，光速為c，普朗克常量為h，則（AC）A.光的頻率為cB.光子的能量為hC.光子的動(dòng)量為hD.在時(shí)間t內(nèi)激光器放射的光子數(shù)為Pt解析由波的學(xué)問可知λ＝cT＝cν，則光的頻率為ν＝cλ，A對(duì)；由光子說可知，光子能量E＝hν＝hcλ，光子動(dòng)量p＝hλ，B錯(cuò)C對(duì)；時(shí)間t內(nèi)放射的光子的總能量為Pt，即n·hcλ＝Pt，則n＝4.[核式結(jié)構(gòu)模型＋玻爾理論/2024湖南]關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（C）A.盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型說明白原子光譜的分立特征B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性解析盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型說明的是α粒子散射試驗(yàn)現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；玻爾原子理論只說明白氫原子光譜的分立特征，但無法說明其他原子如氦的原子光譜，B錯(cuò)誤；光電效應(yīng)說明光具有能量，具有粒子性，C正確；電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的波動(dòng)性，D錯(cuò)誤.5.[德布羅意波/2024浙江1月/多選]電子雙縫干涉試驗(yàn)是近代證明物質(zhì)波存在的試驗(yàn).如圖所示，電子槍持續(xù)放射的電子動(dòng)量為1.2×10－23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上.已知電子質(zhì)量取9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列說法正確的是（BD）A.放射電子的動(dòng)能約為8.0×10－15JB.放射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為5.5×10－11mC.只有成對(duì)電子分別同時(shí)通過雙縫才能發(fā)生干涉D.假如電子是一個(gè)一個(gè)放射的，仍能得到干涉圖樣解析據(jù)p2＝2mEk可知，放射電子的動(dòng)能約為Ek＝p22m≈7.9×10－17J，故A錯(cuò)誤；依據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ＝hp可得，放射電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)約為λ＝5.5×10－11m，故B正確；電子具有波粒二象性，故電子的波動(dòng)性是每個(gè)電子本身的性質(zhì)，則即使電子依次通過雙縫也能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是須要大量電子才能顯示出干涉圖樣，故C6.[氫原子能級(jí)＋電磁波譜/2024廣東]目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能量量子數(shù)n較大的氫原子.氫原子第n能級(jí)的能量為En＝E1n2，其中E1＝－13.6eV.圖示是按能量排列的電磁波譜，要使n＝20的氫原子吸取一個(gè)光子后，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，被吸取的光子是（A.紅外線波段的光子 B.可見光波段的光子C.紫外線波段的光子 D.X射線波段的光子解析n＝20的氫原子能量為E20＝E1202＝－0.034eV，該氫原子的電離能為0.034eV.吸取一個(gè)光子，恰好失去一個(gè)電子變成氫離子，由題圖所示按能量排列的電磁波譜可知，被吸取7.[多種學(xué)問綜合考查/多選]氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生四種頻率的可見光，其光譜如圖1所示.氫原子從能級(jí)6躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅰ，從能級(jí)3躍遷到能級(jí)2產(chǎn)生可見光Ⅱ.用同一雙縫干涉裝置探討兩種光的干涉現(xiàn)象，得到如圖2和圖3所示的干涉條紋.用兩種光分別照耀如圖4所示的試驗(yàn)裝置，都能產(chǎn)生光電效應(yīng).下列說法正確的是（CD）A.圖1中的Hα對(duì)應(yīng)的是ⅠB.圖2中的干涉條紋對(duì)應(yīng)的是ⅡC.Ⅰ的光子動(dòng)量大于Ⅱ的光子動(dòng)量D.P向a移動(dòng)，電流表示數(shù)為零時(shí)Ⅰ對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)比Ⅱ的大解析氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷，由Em－En＝hν＝hcλ可知，可見光Ⅰ的頻率大，波長(zhǎng)短，可見光Ⅱ的頻率小，波長(zhǎng)長(zhǎng).題圖1中的Hα是四種可見光中頻率最小的，故不行能是可見光Ⅰ，A錯(cuò)誤；題圖2的干涉條紋的間距比題圖3干涉條紋的間距窄，由Δx＝Ldλ可知，題圖2對(duì)應(yīng)的是波長(zhǎng)較短的光，即Ⅰ，B錯(cuò)誤；由公式p＝hλ可知，