人教版(新教材)高中物理選擇性必修3第四章 原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性章末自測(cè)卷(四)

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE1章末自測(cè)卷(四)(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(共8小題，每小題6分，共48分)1.關(guān)于黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律敘述正確的有()A.隨著溫度的升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加B.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)C.黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)無(wú)關(guān)D.黑體輻射無(wú)任何實(shí)驗(yàn)規(guī)律〖答案〗A〖解析〗黑體輻射規(guī)律為隨著溫度的升高各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加，同時(shí)輻射的極大值隨溫度的升高向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)(紫移)。故選項(xiàng)A正確。2.下列說(shuō)法正確的是()A.聲波是概率波 B.地震波是概率波C.水波是概率波 D.光波是概率波〖答案〗D〖解析〗聲波、地震波和水波屬于機(jī)械波，故A、B、C錯(cuò)誤；光波是一種概率波，故D正確。3.(2021·河南安陽(yáng)市五一中學(xué)高二月考)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬()A.無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D.超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電流就越大〖答案〗A〖解析〗每種金屬都有它的極限頻率，只有入射光子的頻率大于極限頻率時(shí)，才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，低于極限頻率的光無(wú)論光照強(qiáng)度多強(qiáng)，都不能發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)誤，A正確；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0＝hν－h(huán)ν0可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能也越大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；在光強(qiáng)一定時(shí)，入射光的頻率越高，產(chǎn)生的光電流越小，D錯(cuò)誤。4.(2021·東莞市光明中學(xué)高二月考)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程，下列說(shuō)法正確的有()A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B.玻爾提出了原子能級(jí)結(jié)構(gòu)假說(shuō)，成功地解釋了各種原子的光譜C.盧瑟福的原子的核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好的解釋光譜的分立特征和原子的穩(wěn)定性D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)〖答案〗D〖解析〗湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子核內(nèi)的正電荷是均勻分布的，故A錯(cuò)誤；玻爾提出了原子能級(jí)結(jié)構(gòu)假說(shuō)，成功地解釋了氫原子的光譜，但不能解釋其他原子光譜，故B錯(cuò)誤；盧瑟福提出的原子的核式結(jié)構(gòu)模型，無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，故C錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子的核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)，故D正確。5.如圖甲、乙所示是a、b兩種單色光分別經(jīng)過(guò)同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則()A.a光的頻率比b光的低B.a、b兩種單色光的顏色可能分別是紅色和藍(lán)色C.兩光照射在同一金屬板上，如果a光能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D.若兩光均是氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)發(fā)出的，則產(chǎn)生a光的激發(fā)態(tài)能級(jí)更高〖答案〗D〖解析〗根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，在其他條件不變的情況下，條紋間距越大，說(shuō)明光的波長(zhǎng)越大，由題圖可知b光的波長(zhǎng)大于a光的波長(zhǎng)，由c＝λf可知，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，故a光的頻率比b光的高，A錯(cuò)誤；b光的波長(zhǎng)大于a光的波長(zhǎng)，若a光為紅光，則b光不可能是藍(lán)光，B錯(cuò)誤；因a光的頻率比b光的高，若a光照在某金屬上能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知b光照在該金屬上不一定能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；因a光的頻率大，若兩光均是由氫原子躍遷至基態(tài)產(chǎn)生的，則產(chǎn)生a光的能級(jí)差大，產(chǎn)生a光的激發(fā)態(tài)能級(jí)高，故D正確。6.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。所用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零，移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為零，則在該實(shí)驗(yàn)中()A.光電子的最大初動(dòng)能為1.05eVB.光電管陰極的逸出功為1.7eVC.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電流表G示數(shù)為零D.當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a端滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)增大〖答案〗D〖解析〗由題目可知，遏止電壓Uc＝1.7V，最大初動(dòng)能Ek＝eUc＝1.7eV，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，逸出功W0＝E－Ek＝1.05eV，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，光電效應(yīng)依然發(fā)生，有光電流，光電管、電流表、滑動(dòng)變速器構(gòu)成閉合回路，電流表中電流不為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電源電壓為反向電壓，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，電壓表示數(shù)增大，電流表中電流減小，選項(xiàng)D正確。7.(2021·南京師大高二月考)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()A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)C.甲、乙兩種光的強(qiáng)度相等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〖答案〗B〖解析〗根據(jù)光電效應(yīng)方程可得eUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－W0，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大。甲光、乙光的遏止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，故A錯(cuò)誤；丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以丙光的頻率大于乙光的頻率，則乙光的波長(zhǎng)大于丙光的波長(zhǎng)，故B正確；甲光的飽和光電流大于乙光的飽和光電流，可知甲光的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度，故C錯(cuò)誤；丙光的遏止電壓大于甲光的遏止電壓，所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。8.一束復(fù)色光通過(guò)三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.若增大入射角i，則b光先消失B.在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光不能發(fā)生偏振現(xiàn)象D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓低〖答案〗D〖解析〗根據(jù)折射率定義公式n＝eq\f(sini,sinr)，從空氣斜射向玻璃時(shí)，入射角相同，光線a對(duì)應(yīng)的折射角較大，故光線a的折射率較小，即na＜nb，則在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)大于b光波長(zhǎng)；若增大入射角i，在第二折射面上，則兩光的入射角減小，依據(jù)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角時(shí)，才能發(fā)生光的全反射，因此它們不會(huì)發(fā)生光的全反射，故A、B錯(cuò)誤；只要是橫波，均能發(fā)生偏振現(xiàn)象，若a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，b光也一定能發(fā)生，故C錯(cuò)誤；a光折射率較小，則頻率較小，根據(jù)E＝hν，則a光光子能量較小，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W逸＋Ekm，可判斷得，若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光束照射逸出光電子的最大初動(dòng)能較小，根據(jù)qUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，則a光的遏止電壓低，故D正確。二、多項(xiàng)選擇題(共2小題，每小題6分，共12分)9.已知?dú)湓拥哪芗?jí)規(guī)律為En＝eq\f(E1,n2)(其中E1＝－13.6eV，n＝1，2，3…)，現(xiàn)用光子能量為12.75eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則下列說(shuō)法正確的是()A.照射時(shí)不能被基態(tài)的氫原子吸收B.可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有3種C.氫原子發(fā)射不同頻率的光，可見(jiàn)光有2種D.可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有6種〖答案〗CD〖解析〗由題可知，E41＝12.75eV，故基態(tài)氫原子吸收12.75eV的能量躍遷到n＝4的能級(jí)，可發(fā)射6種波長(zhǎng)的光，其中從n＝4、n＝3躍遷到n＝2的能級(jí)發(fā)出可見(jiàn)光，故選項(xiàng)C、D正確。10.氫原子的能級(jí)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A.處于n＝3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子B.氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量為1.89eVC.大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的光D.處于n＝1能級(jí)的氫原子可以吸收能量為10eV的電子的能量〖答案〗BC〖解析〗當(dāng)原子向高能級(jí)躍遷時(shí)，只能吸收特定頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出的光子能量為E3－E2＝－1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV，選項(xiàng)B正確；大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，發(fā)出光子頻率的數(shù)量可以由公式Ceq\o\al(2,3)來(lái)計(jì)算，Ceq\o\al(2,3)＝3，選項(xiàng)C正確；處于n＝1能級(jí)的氫原子不能吸收能量為10eV的電子的能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、計(jì)算題(共2小題，共40分)11.(18分)(2021·麻城市二中高二月考)氫原子的能級(jí)如圖所示，某金屬的極限波長(zhǎng)恰等于氫原子由n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)?，F(xiàn)在用氫原子由n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)發(fā)出的光去照射，求：(1)逸出功為多少電子伏特；(2)從該金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能是多少電子伏特?！即鸢浮?1)2.55eV(2)7.65eV〖解析〗(1)因極限波長(zhǎng)恰等于氫原子由n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)所發(fā)出的光的波長(zhǎng)，則有hν0＝W0＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eV。(2)用n＝2能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)發(fā)出的光去照射，發(fā)出光子的能量hν＝ΔE＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV則從該金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能Ek＝hν－W0＝10.2eV－2.55eV＝7.65eV。12.(22分)研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，光電管的陰極材料為金屬鉀，其逸出功為W0＝2.25eV，現(xiàn)用光子能量為10.75eV的紫外線照射光電管，調(diào)節(jié)變阻器滑片位置，使光電流剛好為零。求：(1)電壓表的示數(shù)；(2)若照射光的強(qiáng)度不變，紫外線的頻率增大一倍，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)如何變化，到達(dá)陽(yáng)極的光電子最大動(dòng)能為多大；(3)若將電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，到達(dá)陽(yáng)極的光電子最大動(dòng)能為多大?！即鸢浮?1)8.50V(2)減為原來(lái)一半10.75eV(3)17.00eV〖解析〗(1)由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0得光電子最大初動(dòng)能Ek＝8.50eV光電管兩端加有反向電壓，光電子由K向A做減速運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理得－eU＝EkA－Ek因EkA＝0則U＝eq\f(Ek,e)＝8.50V。(2)