人教版初中高中物理選修三第四章《原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性》測試(含答案解析)

一、選擇題1．氫原子能級的示意圖如圖所示，大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b，則（）A．a(chǎn)光的光子能量大于b光的光子能量B．氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線C．處于能級n=4的電子的動能大于能級n=2的動能D．在真空中傳播時，b光的波長較短2．下列說法正確的是（）A．光的波動性是光子之間相互作用的結(jié)果B．玻爾第一次將“量子”入原子領域，提出了定態(tài)和躍遷的概念C．光電效應揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量D．α射線經(jīng)過置于空氣中帶正電驗電器金屬小球的上方，驗電器金屬箔的張角會變大3．如圖所示，圓心為O的半圓形某透明玻璃磚置于水平桌面上，一束復色光從P點入射玻璃磚（法線如圖虛線所示），在玻璃磚中分為兩束單色光a、b，其中a光與法線夾角為，且在A處恰好發(fā)生全反射，b光入射到B點。則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光的光子能量小于b光的光子能量B．玻璃磚對b光的折射率大于C．a(chǎn)光從P到A的傳播時間小于b光從P到B的傳播時間D．a(chǎn)光從P到A的傳播時間等于b光從P到B的傳播時間4．大量處于能級的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別為和。已知普朗克常量為h，光速為c。則能級與能級的能量差為（）A． B．C． D．5．如圖，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為（）A．1.9eV B．0.6eV C．2.5eV D．3.1eV6．氫原子的能級如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62～3.11eV。下列說法不正確的()A．處于n＝3能級的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并發(fā)生電離B．大量氫原子從高能級向n＝3能級躍遷時，不可能發(fā)出可見光C．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的光D．一個處于n＝3能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可最多可能發(fā)出3種不同頻率的光7．如圖是氫原子能級示意圖的一部分則（）A．電子在各能級出現(xiàn)的概率是一樣的B．一個氫原子從n=4的能級向低能級躍遷時最多發(fā)出3種頻率的光C．一個動能是13.6eV的原子撞擊處于基態(tài)的氫原子，一定能使它電離D．一個氫原子從n=4的能級向低能級躍遷時，能輻射出的光子中，波長最長的是從n=4到n=1的軌道躍遷時放出的光子8．如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，當其向低能級躍遷時，下列說法正確的是（）A．可以產(chǎn)生3種頻率的光B．由n=2能級躍遷到n=1能級輻射的光波長最大C．由n=4的能級躍遷到n=2能級輻射的光頻率最大D．電子繞核運動的動能增大9．下列說法中不正確的是（）A．光電效應現(xiàn)象揭示了光的粒子性B．德布羅意最先提出了物質(zhì)波，認為實物粒子也具有波動性C．康普頓效應表明光具有波動性，即光子不僅具有能量還具有動量D．光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波10．下列說法正確的是（）A．愛因斯坦在光的粒子性的基礎上，建立了光電效應方程B．康普頓效應表明光子只具有能量，不具有動量C．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．德布羅意指出微觀粒子的動量越大，其對應的波長就越長11．玻爾首先提出能級躍遷。如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量處于能級的氫原子向低能級躍遷。下列說法正確的是（）A．這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光B．氫原子由能級躍遷到能級產(chǎn)生的光波長最長C．處于基態(tài)的氫原子吸收12eV的能量可以躍遷到能級D．處于基態(tài)的氫原子吸收14eV的能量可以發(fā)生電離12．如圖，弧光燈發(fā)出的光，經(jīng)過下列實驗后產(chǎn)生了兩個重要的實驗現(xiàn)象。①經(jīng)過一狹縫后，在后面的鋅板上形成明暗相間的條紋；②與鋅板相連的驗電器的鋁箔張開了一定的角度。則這兩個實驗現(xiàn)象分別說明（）A．①和②都說明光有波動性 B．①和②都說明光有粒子性C．①說明光有粒子性，②說明光有波動性 D．①說明光有波動性，②說明光有粒子性13．甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能與入射光頻率間的函數(shù)關系分別如圖中的Ⅰ、Ⅱ所示。下列判斷錯誤的是（）A．甲金屬的逸出功等于Ek1B．乙金屬的極限頻率大C．入射光的頻率為時，甲金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動能為2Ek1D．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，與入射光和金屬材料均無關14．下列說法正確的是（）A．隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強度都會增加，另一方面輻射強度的極大值向波長較長的方向移動B．振動的帶電微粒輻射或吸收的能量可以是任意數(shù)值C．動能相同的質(zhì)子和電子相比，質(zhì)子的波動性更為明顯D．光的波動性不是光子之間相互作用引起的，而是光子自身固有的性質(zhì)15．研究光電效應現(xiàn)象的實驗電路如圖所示，A、K為光電管的兩個電極，電壓表V、電流計G均為理想電表。已知該光電管陰極K的極限頻率為ν0，元電荷電量為e，普朗克常量為h，開始時滑片P、P＇上下對齊?，F(xiàn)用頻率為ν的光照射陰極K（ν>ν0），則下列說法錯誤的是A．該光電管陰極材料的逸出功為hν0B．若加在光電管兩端的正向電壓為U，則到達陽極A的光電子的最大動能為hv-hv0+eUC．若將滑片P向右滑動，則電流計G的示數(shù)一定會不斷增大D．若將滑片P＇向右滑動，則當滑片P、P＇間的電壓為時，電流計G的示數(shù)恰好為0二、填空題16．圖示是研究光電效應的電路圖，陰極和陽極是密封在真空玻璃管中的兩個電極，在受到光照時能夠發(fā)射光電子。陽極吸收陰極發(fā)出的光電子，在電路中形成電流。(1)如果保持變阻器的滑片位置不變，也不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增大入射光的強度，通過電流表的電流將會______（填“增大”“減小”或“不變”）(2)如果將電源（電源電動勢足夠大）的正負極對調(diào)，當入射光的頻率增加時，為了測量遏止電壓，移動變阻器的滑片，當電流表電流剛減小到零時，電壓表的示數(shù)為，則陰極的逸出功為______（已知電子電荷量為，普朗克常量為，可見光的頻率為）。17．圖中畫出了氫原子的幾個能級，并注明了相應的能量En，處在n=4能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光波。已知金屬鉀的逸出功為2.22eV。在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有________種。18．氫原子能級圖如圖所示，巴爾末線系是氫原子從n≥3的各個能級躍遷至n=2能級時輻射光的譜線，則巴爾末線系中波長最長的譜線對應光子的能量為____eV；氫原子從n=4能級躍遷至n=2能級時。輻射光照射金屬鉀為陰極的光電管，鉀的逸出功為2.25eV，則遏止電壓Uc=____V。19．如圖甲所示為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖象如圖丙，則金屬的逸出功W=_____eV；將上述各種頻率的光分別照射到電路陰極K上，共有________種頻率的光能產(chǎn)生光電流.20．如圖，一群處于n＝5能級的氫原子在向n＝1的能級躍遷的過程中，放出____種頻率不同的光子；放出的光子的最小能量為____eV.21．已知氫原子基態(tài)的軌道半徑為R0，基態(tài)能量為－E0，將該原子置于靜電場中使其電離，已知靜電力常量為k，電子電荷量為q.則靜電場提供的能量至少為________，靜電場場強大小至少為________．22．可見光中某綠光的光子能量是2.5eV，若用它照射逸出功是2.2eV的某種金屬，產(chǎn)生光電子的最大初動能為________eV.如圖所示為氫原子能級的示意圖，若用該綠光照射處于n=2能級的氫原子，________(選填“能”或“不能”)使氫原子躍遷．23．如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有_____種，其中最短波長為____m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）24．某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率的關系圖象如圖所示。則該金屬的逸出功為______；若用頻率為的入射光照射該金屬時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為______。25．分別用頻率為和的兩束光照射相同的兩塊金屬板，前者能產(chǎn)生光電效應，后者不能產(chǎn)生光電效應，這說明頻率為的光波的波長較_____（填“大”或“小”），若用它分別照射兩塊不同的金屬板，甲板能產(chǎn)生光電效應，乙板不能產(chǎn)生光電效應，這說明它們相比，極限頻率較大的是_____板（填“甲”或“乙”）。26．氫原子能級如圖所示，則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變?yōu)闅潆x子，該氫原子需要吸收的能量至少是________eV，一群處于n＝4能級的氫原子回到n＝2的狀態(tài)過程中，可能輻射________種不同頻率的光子．三、解答題27．已知中子質(zhì)量，普朗克常量，請估算物質(zhì)波波長的熱中子動能的數(shù)量級。28．如圖所示電路可研究光電效應的規(guī)律。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為9.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為5.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，求：(1)光電管陰極材料的逸出功；(2)若改用光子能量為12.5eV的光照射陰極K，則到達陽極A時光電子的動能的最大值。29．玻爾氫原子模型成功解釋了氫原子光譜的實驗規(guī)律，氫原子能級圖如圖所示。當氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射出某種頻率的光子，用該