【文档说明】2023-2024学年高二物理人教版2019选择性必修第三册高分突破考点专题精讲精练 第四章《原子结构和波粒二像性》高分必刷巩固达标检测卷（培优版） Word版无答案.docx，共(10)页，1.751 MB，由小赞的店铺上传

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第四章《原子结构和波粒二像性》高分必刷巩固达标检测卷（培优版）一、单选题1．1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，即能量子假说，关于能量子假说，下列说法不正确的是（）A．物质发射（或吸收）能量时，能量不是连续的，而是

一份一份进行的B．能量子假说中将每一份能量单位，称为“能量子”C．能量子假说中的能量子的能量hv=，ν为带电微粒的振动频率，h为普朗克常量D．能量子假说认为能量是连续的，是不可分割的2．2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁给了分别来自美国、德国，意大利的三位科

学家，其中意大利科学家乔治·帕里西因发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖。下列有关近代物理的说法正确的是（）A．光电效应说明光具有波动性B．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．光波是一种概率波。光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自

身的固有性质D．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波3．图甲为氢原子能级示意图的一部分，图乙为研究光电流与电压关系的电路．处于3n=能级的大量氢原子自发跃迁，辐射出的光照射光电管的阴极K

，通过实验只能得到图丙所示的2条光电流随电压变化的图线，则下列说法正确的是（）A．根据本实验提供的数据能计算出普朗克常数h的值B．变阻器的滑片移动到最左端时，电流表的示数为0C．b光照射出的光电子最大初动能大于a光照射出

的光电子最大初动能D．图丙中bU的值为4.45V−4．如图所示为α粒子散射实验的示意图：放射源发出α射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中①②③为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理

正确的是（）A．在位置②接收到的α粒子最多B．在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内C．位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更大D．若正电荷均匀分布在原子内，则①②③三

个位置接收到α粒子的比例应相差不多5．如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节滑动变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为45的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的2倍

时，电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常量为h，真空中光速为c、下列分析正确的是（）A．用波长为2λ0的单色光照射该金属一定能发生光电效应B．该金属的逸出功为74hcC．两种光照射出的光电子的最大初动能之比为1：2D．若将电源的正负极调换，仍用波长为λ0的单色

光照射，将滑动变阻器滑片向右移动，电流表的示数将一定增大6．玻尔原子模型认为氢原子的轨道和能量都是量子化的，轨道半径21nrnr=，能级12nEEn=，其中1r表示基态氢原子半径，113.6eV,En=−表示氢原子所在能级的量子数，

1,2,3,n=…。在高真空与极低温度的宇宙空间观察到一种量子数640n=的氢原子，处在很高的激发态，被称为里德伯原子，它具有寿命长、半径大、电偶极矩强等普通氢原子不具有的特点。关于里德伯原子，下列说法正确的是（）A．里德伯

原子的能量比普通氢原子的小B．里德伯原子的电离能比普通氢原子的大C．已知普通氢原子从6n=能级跃迁到2n=能级放出紫光，则里德伯原子从640n=能级跃迁到630n=能级放出紫外线D．已知基态氢原子半径为0.053nm，则里德伯原子半径会达到微米级7．在图甲所示的电路中，

用两种单色光①、②分别照射同一光电管时，光电流I与光电管两极电压U的关系如图乙。单色光①和②相比（）A．①光光子的频率较大B．①光光子的动量较大C．①光照射时，单位时间逸出的光电子数目较多D．①光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大8．关于卢瑟福

散射实验和原子核式结构学说下列正确的是（）A．通过粒子散射实验肯定了汤姆孙提出的“枣糕模型”B．用粒子散射的实验数据估算原子核的大小C．原子核式结构学说结合经典电磁理论，能解释原子的稳定性D．通过粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的9．如图所示，铯133原子基

态有两个超精细能级，从能级2跃迁到能级1发出光子的频率约为9.2×109Hz，时间单位“秒”是根据该辐射光子的频率定义的。可见光波长范围为400nm～700nm。则（）A．秒是国际单位制中的导出单位B．该跃迁辐射出的是γ射线C．铯133从激发态向基态跃迁

时辐射光子的频率大于9.2×109HzD．用频率为9.2×109Hz的光照射锌板，能发生光电效应10．氦氖激光器所发红光沿x轴正向传播，它的波长为632.8nm=。已知它的光子x坐标的不确定量为400km。则利用不确定关系式xpxh可以求得谱

线宽度为（）A．121.5810nm−B．91.0010nm−C．61.5810nm−D．21.2310nm−二、多选题11．关于对黑体的认识，下列说法正确的是()A．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑

的B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关C．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关D．如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了

一个黑体12．这次波及全球的新冠病毒的尺寸约为100nm，由于最短可见光波长约为400nm，所以我们无法用可见光捕捉病毒的照片。科学家用电子显微镜，即加速电场中的电子，使其表现为波长远小于可见光的波。终于捕捉到了它的图像，正所

谓越艳丽越有毒。已知电子的质量为9×10-31kg，电子的电荷量为1.6×10-19C，普朗克常量为6.6×10-34J·s，不考虑相对应效应，则下列说法正确的是（）A．电子显微镜的分辨率非常高，是由

于电子的德布罗意波长非常短B．电子显微镜与加速电压有关，加速电压越高，则分辨率越低C．若用相同动能的质子代替电子，也能拍摄到新冠病毒的3D图像D．德布罗意长为0.2nm电子，可由静止电子通过约37.8V的电压加速得到13．如图所示为氢原子的发射光谱和氢原子能级图，Hα、Hβ、Hγ、Hδ是其中

的四条光谱线及其波长，分别对应能级图中从量子数为3n=、4、5、6的能级向量子数为2n=的能级跃迁时发出的光谱线。已知可见光波长在400nm~700nm之间，下列说法正确的是（）A．该谱线由氢原子的原子核能级跃迁产生B．Hδ谱线对应的光是可见光中的紫光C．

四条光谱线中．Hδ谱线对应的光子能量最大D．Hγ谱线对应的光，照射逸出功为2.25eV的金属，可使该金属发生光电效应14．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）A．普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能

是某一最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率和波长λ之间，遵从关系h=和hp=C．卢瑟福认为，原子是一个球体，正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内，电子镶嵌其中D．按照爱因斯坦的理论，

在光电效应中，金属中的电子吸收一个光子获得的能量是h，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电子的初动能EkE．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了所有原子光谱

的实验规律15．如图所示是利用光电管研究光电效应的实验原理图，用一定强度的某频率的可见光照射光电管的阴极K，电流表中有电流通过，则（）A．若将滑动变阻器的滑动触头置于b端，电流表中一定有电流通过B．若改用紫外线照射阴极K，电流表中一定

有电流通过C．若将电源反接，光电管中可能有电流通过D．若减小可见光的光照强度，电流表中一定无电流通过16．如图所示，图甲用于研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现4n=直接跃迁到2n=时发出的光照射图实验装置的阴极时，发现电流表示数不为零，慢慢

移动滑动变阻器触点c，发现电压表读数等于0.8V时，电流表读数恰好为零，电子的电荷量为e，下列说法正确的是（）A．该材料的逸出功为0.8eVB．滑动变阻器触点c向b侧缓慢移动，电流表读数逐渐减小为零C．其他条件不变，一群氢原子处于4n=能级跃迁发出的光，总共有5种光可以发生光电效应D．

用不同频率的光子照射该实验装置，记录电流表恰好读数为零的电压表读数，根据以上频率和电压可以精确测量普朗克常数三、实验题17．（1）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的

A、B、C、D四个位置时，观察到的现象描述正确的是__________A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时稍多些C．在C、D位置时，

屏上观察不到闪光D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少（2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指

针带正电D．锌板带负电，指针带负电（3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出B．逸出的

电子数减少C．逸出的电子数和最大初动能都减小D．逸出的电子最大初动能不变．18．如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：（1）用频率为1的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向_______端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数

1U。（2）用频率为2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数2U，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量h=________（用上述已知量和测量量表示）。（3）有关本实验，下列说法正确的是()A．流过A表的电流是电源提供的B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光

电子数就越多C．测定频率1的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动D．若12，则1光照出的光电子的最大初动能大四、解答题19．如图所示，一光电管的阴极用极限频率为0ν的钠制成。用波长为的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K

之间的电势差为U，光电流的饱和值为I，普朗克常量为h，真空中光速为c，电子的电荷量为e。（1）求光电子逸出时的最大初动能km1E和到达A极时的最大动能km2E；（2）反向遏止电压cU；（3）若每入射N个光子会产生1个光电子，求紫外线照射阴极时产生饱和光电流I需要的照射功率P

。20．研究表明，用具有一定能量的电子轰击处于基态的氢原子，当电子能量大于等于氢原子的能级差时，氢原子就会发生跃迁，剩余能量仍保留为电子的动能。用一束能量为12.79eV的电子束轰击一群处于基态的氢原子，被激发后的氢原子不稳定，向低能级跃迁，辐射出的光子照射到用钨做成K

极的光电管上，已知金属钨的逸出功是4.54eV，电子的电荷量为191.610C−，普朗克常量为346.6310Jsh−=。求：（光速8310m/sc=）（1）处于激发态的氢原子最多能辐射出几种光子？其中最短

波长为多少？（2）这些光子中有几种能使钨发生光电效应？光电子的最大初动能能达到多少eV？21．守恒是物理学的重要思想。请尝试用守恒思想分析下列问题：（1）康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长0相同的成分外，还有波长大于0的成分。用X光子与静止

电子的碰撞模型可以解释这一现象。请在图中通过作图表示出散射后X光子的动量，并简述作图的依据。（2）波是传递能量的一种方式，传播过程能量守恒。简谐波在传播过程中的平均能量密度表示单位体积内具有的能量：2212A=，其中A为简谐波的振幅，为简谐波的圆频率（波传播过程中不变），

为介质的密度。能流密度I表示波在单位时间内流过垂直单位面积的平均能量。若简谐波沿直线传播的速度为va．证明波的能流密度2212IAv=；b．球面简谐波是从波源处向空间各个方向传播的简谐波，在均匀介质中传播时振幅会发生变化。忽略传播过程中的能量损失，求波在距波源1r和2r处的振幅之

比12:AA。22．从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系．但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论．根据玻尔的氢原子模型，电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动，原子中的电子在库仑力作用下，绕原子核做圆周

运动．已知电子质量为m，电荷量为e，静电力常量为k．氢原子处于基态（n=1）时电子的轨道半径为r1，电势能为21PeEkr=−（取无穷远处电势能为零)．第n个能级的轨道半径为rn，已知rn=n2r1，氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子

核系统的电势能的总和．（1）求氢原子处于基态时，电子绕原子核运动的速度；（2）证明：氢原子处于第n个能级的能量为基态能量的21n（n=1，2，3，…）；（3）1885年，巴尔末对当时已知的在可见光区的

四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写做22111()2Rn=−，n=3，4，5，…．式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴尔末公式．已知氢原子基态的能量为E1，用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，求

：a．里德伯常量R的表达式；b．氢原子光谱巴尔末系最小波长与最大波长之比．