2024屆一輪復(fù)習(xí)新人教版 第15章第1講　原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性 作業(yè)

第1講原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性1.(2022·廣東廣州模擬)普朗克在1900年將“能量子”引入物理學(xué),開創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元。在下列宏觀概念中,具有“量子化”特征的是(A)A.人的個數(shù) B.物體所受的重力C.物體的動能 D.物體的長度解析:“量子化”的特征是物理量只能以確定的大小一份一份地進(jìn)行變化,不能連續(xù)變化。物體所受的重力、物體的動能及長度均是可以連續(xù)變化的,但人的個數(shù)不可以,故選A。2.(2022·湖南卷,1)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)模型解釋了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)模型解釋的是α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,選項(xiàng)A錯誤;玻爾原子理論只解釋了氫原子光譜分立特征,但無法解釋其他原子如氦的原子光譜,選項(xiàng)B錯誤;光電效應(yīng)說明光具有能量,具有粒子性,選項(xiàng)C正確;電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子的波動性,選項(xiàng)D錯誤。3.(2022·廣東廣州三模)愛因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎。某種金屬逸出光電子的最大初動能Ekm與入射光頻率ν的關(guān)系如圖所示,其中ν0為截止頻率。從圖中可以確定的是(D)A.逸出功與ν有關(guān)B.Ekm與入射光強(qiáng)度成正比C.ν<ν0時,會逸出光電子D.圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān)解析:金屬的逸出功是由金屬自身決定的,與ν無關(guān),故A錯誤;根據(jù)Ekm=hν-W0可知,Ekm與入射光強(qiáng)度無關(guān),與入射光頻率ν有關(guān),且Ekm-ν圖像的斜率為普朗克常量h,故B錯誤,D正確;ν<ν0時,不會發(fā)生光電效應(yīng),不會逸出光電子,故C錯誤。4.(多選)如圖所示是電子衍射實(shí)驗(yàn)裝置的簡化圖,下列說法正確的是(ABD)A.亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方B.該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的C.該實(shí)驗(yàn)再次說明光子具有波動性D.該實(shí)驗(yàn)說明實(shí)物粒子具有波動性解析:亮條紋是電子到達(dá)概率大的地方,該實(shí)驗(yàn)說明物質(zhì)波理論是正確的及實(shí)物粒子具有波動性,該實(shí)驗(yàn)不能說明光子具有波動性,故選A、B、D。5.(2022·廣東湛江模擬)如圖是氫原子能級圖,從n=3、4、5、6能級躍遷到n=2能級時輻射的四條光譜線中,頻率從大到小排第三位的是(B)A.Hα B.Hβ C.Hγ D.Hδ解析:由題圖可知,從n=4能級躍遷到n=2能級時輻射的譜線(即Hβ)能量從大到小排第三位,因此頻率排第三位,故選B。6.(2022·浙江紹興二模)“激光武器”是用高能的激光對遠(yuǎn)距離的目標(biāo)進(jìn)行精確射擊或用于防御導(dǎo)彈等的武器,它的優(yōu)點(diǎn)是速度快、射束直、射擊精度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)。某激光器能發(fā)射波長為λ的激光,發(fā)射功率為P,c表示光速,h為普朗克常量,則激光器每分鐘發(fā)射的光子數(shù)量為(A)A.60λPhc B.hc60λP C.cλP解析:每個光子能量為E=hcλ,設(shè)每秒激光器發(fā)出的光子數(shù)是n,則P=nhcλ,得n=λPhc7.(2022·江西宜春模擬)某探究小組的同學(xué)在研究光電效應(yīng)現(xiàn)象時,利用a、b、c三束光照射同一光電管時所得到的光電流I與光電管兩端所加電壓U的關(guān)系如圖所示。已知a、b兩條圖線與橫軸的交點(diǎn)重合,下列說法正確的是(C)A.c光的頻率最小B.a光頻率比b光大C.若三種光均能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則c光照射時逸出光電子的最大初動能最大D.照射同一種金屬時,若c光能發(fā)生光電效應(yīng),則a光也一定能發(fā)生光電效應(yīng)解析:由題圖像可知,光電流為零時,遏止電壓的大小關(guān)系為Ua=Ub<Uc,根據(jù)eU=Ekm=hν-W可知,三種光的頻率大小關(guān)系為νa=νb<νc,c光照射時逸出光電子的最大初動能最大,故A、B錯誤,C正確;c光頻率大于a光頻率,c光能發(fā)生光電效應(yīng),a光不一定能發(fā)生光電效應(yīng),故D錯誤。8.(2022·廣東中山模擬)(多選)氦原子被電離一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子He+,其能級圖如圖所示?？梢姽獾墓庾幽芰糠秶鸀?.62～3.11eV。下列說法正確的是(BD)A.一個處在n=5能級的氦離子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生2種不同頻率的可見光B.一群處在n=4能級的氦離子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生6種不同頻率的光C.能級數(shù)n越大,能量越低,氦離子越穩(wěn)定D.處于n=5能級的氦離子可以吸收任意頻率的紫外線,并發(fā)生電離A錯誤;一群處在n=4能級的氦離子向低能級躍遷時,最多可產(chǎn)生C46種不同頻率的光,B正確;能級數(shù)n越大,能量越高,氦離子越不穩(wěn)定,C錯誤;處于n=5能級的氦離子要吸收至少2.2eV的能量才會發(fā)生電離,紫外線為非可見光,則紫外線最小的光子能量大于3.11eV,所以處于n=5能級的氦離子可以吸收任意頻率的紫外線,并發(fā)生電離,D正確。9.(2023·陜西西安模擬)氫原子的能級圖如圖甲所示,一群處于第4能級的氫原子,向低能級躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光,其中只有頻率為νa、νb兩種光可讓圖乙所示的光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)。分別用頻率為νa、νb的兩個光源照射光電管陰極K,測得電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。(可見光的波長范圍400nm～760nm)下列說法中正確的是(C)A.一群處于第4能級的氫原子向低能級躍遷時可以發(fā)出3種不同頻率的可見光B.圖丙中的圖線a所表示的光是氫原子由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的C.圖丙中的圖線b所表示的光的光子能量為12.75eVD.用圖丙中的圖線a所表示的光照射陰極K時,光電子的最大初動能比用圖線b所表示的光照射時更大解析:一群處于第4能級的氫原子向低能級躍遷時從第4能級躍遷到第2能級和從第3能級躍遷到第2能級為可見光,只有2種,A錯誤;a、b兩種光為氫原子向低能級躍遷時產(chǎn)生的最大頻率的兩種光,即n=4→1和n=3→1產(chǎn)生的光,題圖丙中的圖線a對應(yīng)的遏止電壓較小,即對應(yīng)入射光的頻率較低,不是由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的,B錯誤;題圖丙中的圖線b對應(yīng)的遏止電壓較大,即對應(yīng)入射光的頻率較高,是由第4能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的,其光子的能量為13.6eV-0.85eV=12.75eV,C正確;Ek=eUc,題圖丙中的圖線a對應(yīng)的遏止電壓較小,最大初動能更小,D錯誤。10.(2022·江蘇泰州模擬)如圖所示為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。當(dāng)變阻器滑片B左移至a時,微安表示數(shù)恰變?yōu)榱?電壓表示數(shù)為U1;當(dāng)B右移至過b后,微安表示數(shù)I不再變化。已知照射到光電管陰極K上的單色光的功率為P,一個光子只能打出一個光電子,且光電子打到陽極A上立即被A吸收,電子電荷量為e,質(zhì)量為m,普朗克常量為h。(1)求光電管陰極K的截止頻率;(2)當(dāng)滑片B位于d處時,電壓表示數(shù)為U2,求此時單位時間內(nèi)光電子對陽極A的沖量大小。解析:(1)由光電效應(yīng)方程有