第四章《原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性》綜合練習(xí)（原卷版）

第四章《原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性》綜合練習(xí)一．選擇題（共12小題）1．（2023?泰州學(xué)業(yè)考試）對宇宙微波背景輻射的黑體譜外形的爭辯被譽(yù)為是宇宙學(xué)爭辯進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點(diǎn)。關(guān)于黑體輻射，下列說法正確的是（）A．溫度低于0℃的物體不會輻射電磁波 B．黑體不會輻射電磁波 C．愛因斯坦提出的能量子假說，能夠很好地解釋黑體輻射規(guī)律 D．黑體輻射的能量是不連續(xù)的，只能是某一最小能量值的整數(shù)倍2．（2022秋?楊浦區(qū)校級期末）下列關(guān)于電磁波的說法錯誤的是（）A．自然界的一切物體都在不停地放射紅外線 B．紫外線有助于人體合成維生素D C．醫(yī)學(xué)上用X射線透視人體，檢查體內(nèi)病變等 D．由于紅外線的波長比可見光長，所以不具有波粒二象性3．（2023?河南模擬）原子結(jié)構(gòu)模型進(jìn)展是指從1803年道爾頓提出的第一個原子結(jié)構(gòu)模型開頭，經(jīng)過一代代科學(xué)家不斷地發(fā)覺和提出新的原子結(jié)構(gòu)模型的過程?？茖W(xué)家發(fā)覺光既能像波一樣向前傳播，有時又表現(xiàn)出粒子的特征。因此我們稱光有“波粒二象性”。關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和光的波粒二象性，下列說法正確的是（）A．盧瑟福核式結(jié)構(gòu)模型可以解釋氫原子光譜 B．電子束動量越小，粒子性越顯著 C．康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性 D．光電效應(yīng)可以用經(jīng)典物理學(xué)解釋4．（2023秋?溫州期中）陰極射線管及方向坐標(biāo)如圖所示。電子束從陰極射出，經(jīng)過狹縫掠射到熒光屏上，顯示出一條射線徑跡，以下狀況推斷正確的是（）A．在陰極射線管中加一個方向向上的電場，射線將向上偏轉(zhuǎn) B．在陰極射線管中加一個方向向前的電場，射線將向上偏轉(zhuǎn) C．在陰極射線管正下方放置一根通有強(qiáng)電流的長直導(dǎo)線，電流方向向右，射線將向上偏轉(zhuǎn) D．在陰極射線管正后方放置一根通有強(qiáng)電流的長直導(dǎo)線，電流方向向右，射線將向上偏轉(zhuǎn)5．（2023秋?寧波期中）一盞電燈的發(fā)光功率為100W，假設(shè)它發(fā)出的光向四周均勻輻射，光的平均頻率為f＝5.0×1014Hz，在距電燈10m運(yùn)處，以電燈為球心的球面上，1m2的面積每秒通過的光子數(shù)約為（取普朗克常量為6.63×10﹣34J?s）（）A．2×1017個 B．2×1016個 C．2×1015個 D．2×1010個6．（2023?成都模擬）分別用波長為λ和2λ的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為3：1，以h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（）A．hc4λ B．hc2λ C．3hc7．（2022秋?利通區(qū)校級期末）有關(guān)黑體輻射的爭辯表明：輻射強(qiáng)度、波長分布與輻射體的溫度有親密關(guān)系，此爭辯對冶金工業(yè)的快速進(jìn)展有巨大貢獻(xiàn)。如圖所示，圖中畫出了四種溫度下黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系，據(jù)此以下推斷不正確的是（）A．在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間 B．在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大 C．隨著溫度的上升，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加 D．隨著溫度的上升，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動8．（2022秋?利通區(qū)校級期末）如圖所示，氫原子的能級圖。用不同頻率的光分別照射一群處于基態(tài)的氫原子，能夠使基態(tài)氫原子發(fā)生電離的光子的能量值是（）A．10.2eV B．12.09eV C．13.06eV D．14eV9．（2023秋?奉賢區(qū)期中）目前科學(xué)家已經(jīng)能夠制備出能級較高的氫原子。已知?dú)湓拥趎能級的能量En=-13.6n2eV，金屬鎢的逸出功為4.54eV，如圖是按能量大小排列的電磁波譜，其中可見光的能量區(qū)間為A．紫外線波段的光子均不能使基態(tài)氫原子電離 B．氫原子躍遷時可能會輻射可見光波段的光子 C．用紅外線長時間照射金屬鎢能產(chǎn)生光電效應(yīng) D．用可見光照射處于n＝20能級的氫原子不能使其電離10．（2023?山西模擬）下列說法正確的是（）A．一個處于n＝5能級的氫原子向低能級躍遷時最多能發(fā)出10種不同頻率的光子 B．放射性元素?zé)o論以單質(zhì)還是以化合物形式存在都具有放射性 C．質(zhì)子和中子間存在核力，質(zhì)子和質(zhì)子間存在相互排斥的電磁力不存在核力 D．核反應(yīng)方程12H+11．（2023秋?湖北期中）食鹽被灼燒時會發(fā)出黃光，主要是由食鹽蒸氣中鈉原子的能級躍遷造成的。在鈉原子光譜的四個線系中，只有主線系的下級是基態(tài)，在光譜學(xué)中，稱主線系的第一組線（雙線）為共振線，鈉原子的共振線就是出名的黃雙線（波長為589.0nm、589.6nm），已知普朗克常量h＝6.63×10﹣34J?s，元電荷e＝1.6×10﹣19C，光速c＝3×108m/s。下列說法正確的是（）A．玻爾理論能解釋鈉原子的光譜現(xiàn)象 B．灼燒時鈉原子處于高能級是由于從火中吸取了能量 C．黃雙線能使逸出功為2.25eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng) D．太陽光譜中有題述兩種波長的光，說明太陽中有鈉元素12．（2023秋?肥西縣期中）圖1為氫原子能級圖，圖2為爭辯光電效應(yīng)規(guī)律的電路圖。用一群處于n＝3能級的氫原子向外輻射的光照射圖2中的光電管，逸出的光電子的初動能最大值為5.2eV，用一群處于n＝4能級的氫原子向外輻射的光照射圖2中的光電管，調(diào)整滑動變阻器，當(dāng)電流表的示數(shù)恰好為零時，電壓表的示數(shù)為（）A．5.42V B．5.86V C．6.89V D．10.20V二．多選題（共3小題）（多選）13．（2022秋?河源期末）紫外燈消毒是醫(yī)院診室和學(xué)校教室消毒的主要方式之一、某一型號的紫外消毒燈發(fā)出頻率為11.5×1014Hz的紫外線，光強(qiáng)度可調(diào)，已知鋅的截止頻率為8.07×1014Hz。下列說法中正確的是（）A．紫外燈工作時，我們看到的紫藍(lán)色輝光就是紫外線 B．當(dāng)該型號紫外消毒燈發(fā)出微弱輝光時，無法使鋅板發(fā)生光電效應(yīng) C．若增加紫外燈的強(qiáng)度，鋅板逸出的光電子最大初動能仍保持不變 D．用該型號紫外消毒燈照射鋅板，能使鋅板帶正電（多選）14．（2023秋?大連期末）下列四幅圖涉及不同的近代物理學(xué)問，其中說法正確的是（）A．圖甲：電子束穿過鋁箔的衍射圖樣，證明電子具有波動性，質(zhì)子、原子與分子同樣具有波動性 B．圖乙：盧瑟福通過分析α粒子散射結(jié)果，提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，并發(fā)覺了質(zhì)子和中子 C．圖丙：普朗克最早提出能量子概念，并成功解釋黑體輻射試驗規(guī)律，他是量子力學(xué)的奠基人之一 D．圖丁：玻爾提出電子軌道是連續(xù)變化的，氫原子能級是分立的，成功解釋氫原子發(fā)光的規(guī)律（多選）15．（2023春?白山期末）1909年，物理學(xué)家盧瑟福和他的同學(xué)用α粒子轟擊金箔，爭辯α粒子被散射的狀況，其試驗裝置如圖所示。關(guān)于α粒子散射試驗，下列說法正確的是（）A．少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度大于90° B．α粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞 C．α粒子散射試驗證明白湯姆孫的棗糕模型是正確的 D．α粒子散射試驗說明原子中有一個帶正電的核幾乎占有原子的全部質(zhì)量三．試驗題（共2小題）16．（2023春?焦作期末）某同學(xué)要探究“光電效應(yīng)”的試驗規(guī)律，依據(jù)試驗需要設(shè)計了部分電路如圖1所示。圖中A、K是光電管的兩個電極，已知該光電管陰極的截止頻率為ν0，元電荷為e，普朗克常量為h。（1）請你將該同學(xué)的電路圖連接完整。（2）試驗時，將電路圖中的滑動變阻器的滑片移到最左端，用頻率為ν1（大于ν0）的光照射在陰極上，此時會看到電壓表的示數(shù)（填“為零”或“不為零”），電流表的示數(shù)（填“為零”或“不為零”），將滑動變阻器的滑片漸漸向右移，會看到電流表的示數(shù)變化狀況是漸漸變大后不變。（3）將電源反接，仍將滑動變阻器的滑片從左向右移，當(dāng)電流表的示數(shù)剛好減為零時，理論上電壓表的示數(shù)應(yīng)為U＝(ν1-ν0)（用h（4）換用頻率為ν2的單色光進(jìn)行其次次試驗，兩次試驗測得多組電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)，在同一坐標(biāo)系中作I﹣U圖像如圖2所示，若ν1＞ν2，則第一次試驗作出的圖像應(yīng)是（填“a”或“b”）圖像。17．（2022春?武功縣期中）如圖1所示是英國物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箱的試驗裝置示意圖。（1）下列關(guān)于該試驗的描述正確的是。A.α粒子轟擊金箔的試驗需要在真空條件下完成B.該試驗揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)C.試驗結(jié)果表明絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D.該試驗證明白湯姆生原子模型的正確性（2）關(guān)于α粒子散射試驗的下述說法中正確的是。A.試驗表明原子的中心有一個很大的核，它占有原子體積的絕大部分B.試驗表明原子中心的有個很小的核，集中了原子的全部正電荷C.試驗表明原子核集中了原子幾乎全部的質(zhì)量D.試驗表明原子核是由質(zhì)子和中子組成的（3）有關(guān)α粒子散射試驗的圖2中，O表示金原子核的位置，則能正確表示該試驗中經(jīng)過金原子核四周的α粒子的運(yùn)動軌跡的是圖2中的。四．計算題（共2小題）18．（2022秋?高郵市期末）氫原子的能級圖如圖1所示，大量處于n＝4能級的氫原子向基態(tài)躍遷輻射出光子，用這些光子照射如圖2電路中光電管的陰極金屬K，得到光電流與電壓的關(guān)系如圖3所示，已知陰極金屬的逸出功為W0，元電荷數(shù)值為e，普朗克常量為h，各能級能量分別為E1、E2、E3、E4……，求：（1）輻射光子的最大頻率νm；（2）電壓為U1時，光電子到達(dá)陽極A處的最大動能Ekm。19．（2023?房山區(qū)二模）我國正進(jìn)行太陽帆推動器爭辯，宇宙飛船上攜帶面積很大反射率極高的太陽帆。太陽帆推動器利用太陽光作用在太陽帆的壓力供應(yīng)動力，加速航天器。已知真空中光速為c，光子的頻率ν，普朗克常量h，太陽