祿勸民族中學(xué)人教版高中物理選修3-第4章選擇題專項知識點總結(jié)(培優(yōu)練)

一、選擇題1．下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法不正確的是（）A．原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運行軌道的半徑是任意的B．光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性C．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實了電子具有波動性D．極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間A解析：AA．原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運行軌道的半徑是量子化的，只能是某些特定值，A錯誤；B．光電效應(yīng)實驗說明了光具有粒子性，B正確；C．衍射是波的特性，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實了電子具有波動性，C正確；D．極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量和正電荷主要集中在很小的核上，否則不可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，D正確。本題選錯誤的，故選A。2．電荷之間的引力會產(chǎn)生勢能。取兩電荷相距無窮遠(yuǎn)時的引力勢能為零，一個類氫原子核帶電荷為+q，核外電子帶電量大小為e，其引力勢能，式中k為靜電力常量，r為電子繞原子核圓周運動的半徑（此處我們認(rèn)為核外只有一個電子做圓周運動）。根據(jù)玻爾理論，原子向外輻射光子后，電子的軌道半徑從減小到，普朗克常量為h，那么，該原子釋放的光子的頻率為（）A． B．C． D．B解析：B電子在r軌道上圓周運動時，靜電引力提供向心力所以電子的動能為所以原子和電子的總能為再由能量關(guān)系得即故選B。3．盧瑟福在用粒子轟擊金箔時，可以證明原子的核式結(jié)構(gòu)的證據(jù)是（）A．幾乎所有的粒子運動方向沒有發(fā)生明顯變化 B．粒子在穿過金箔時做勻速直線運動C．少數(shù)粒子發(fā)生了大角散射 D．粒子與電子碰撞時動能有較大的損失C解析：CAB．僅憑這兩點無法證明粒子與金箔原子發(fā)生了什么，故AB錯誤；C．影響粒子運動的主要是原子核，僅有少數(shù)粒子發(fā)生了大角散射則說明原子中帶正電的部分體積很小，但幾乎占有了全部質(zhì)量，證明了原子的核式結(jié)構(gòu)，故C正確；D．當(dāng)粒子穿過原子時，電子對粒子的影響很小，影響粒子運動的主要是原子核，故D錯誤。故選C。4．如圖所示是氫原子的能級圖，大量處于n＝5激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時（）A．一共能輻射6種頻率的光子B．能輻射出3種能量大于10.2eV的光子C．能輻射出3種能量大于12.09eV的光子D．能輻射出能量小于0.31eV的光子B解析：BA．激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時，能輻射種頻率的光子，當(dāng)時，一共能輻射10種頻率的光子，A錯誤；BCD．輻射的光子的能量等于兩能級能量之差，即從依次向躍遷的能量分別為：，，，；從依次向躍遷的能量分別為：，，；從依次向躍遷的能量分別為：，；從向躍遷的能量為：；所以B正確，CD錯誤；故選B．5．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．氫原子在n=2的能級時可吸收能量為3.6eV的光子而發(fā)生電離B．氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時輻射出光子的能量可以小于0.66eVC．b光比a光的波長短D．氫原子從n=4的能級躍遷時可輻射出5種頻率的光子A解析：AA．從電離所需的最小能量等于光子能量3.6eV高于于此值，故能引起電離，故A正確；B．氫原子從的能級向的能級躍遷時輻射出光子的能量為故B錯誤；C．根據(jù)躍遷規(guī)律可知從向躍遷時輻射光子的能量大于從向躍遷時輻射光子的能量，則可見光a的光子能量大于b，又根據(jù)光子能量可得a光子的頻率大于b，由可得，頻率越大，波長越小，故a光比b光的波長短，故C錯誤；D．氫原子的能級躍遷時，能發(fā)生6種頻率的光子，故D錯誤。故選A。6．在α粒子散射實驗中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時的運動軌跡如圖中實線所示。圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為五個區(qū)域。不考慮其他原子核對該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說法中正確的是（）A．可能在①區(qū)域 B．一定在②區(qū)域C．可能在③、④區(qū)域 D．一定在⑤區(qū)域B解析：Bα粒子帶正電，原子核也帶正電，對靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，由α粒子運動軌跡的彎曲方向可知排斥力向下，故原子核一定在②區(qū)域，故B正確，ACD錯誤。故選B。7．以下說法正確的是（）A．牛頓定律是用大量實驗數(shù)據(jù)分析及總結(jié)前人經(jīng)驗得出的可以直接實驗驗證B．“嫦娥一號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性不同（燃料消耗忽略不計）C．在西漢末年《春秋緯考異郵》中記載有玳瑁吸衣若之說，是屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長λ2的光子，已知λ1＞λ2。那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長的光子D解析：DA．牛頓第一定律是建立在理想斜面的基礎(chǔ)上，通過邏輯化推理得出的，不可以直接用實驗驗證，選項A錯誤；B．質(zhì)量是慣性大小的量度，則“嫦娥一號”衛(wèi)星在地球上的慣性與它繞月球飛行時的慣性相同（燃料消耗忽略不計），選項B錯誤；C．在西漢末年《春秋緯考異郵》中記載有玳瑁吸衣若之說，是屬于靜電現(xiàn)象，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項C錯誤；D．已知λ1＞λ2，所以γ1＜γ2，知從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射光子的能量小于從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收光子的能量，所以a能級的能量小于c能級的能量，有hγ2-hγ1=hγ3即解得故D正確。故選D。8．有關(guān)盧瑟福粒子散射實驗的說法，以下正確的是（）A．粒子散射實驗說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．在粒子散射實驗中觀察到大多數(shù)粒子發(fā)生了較大幅度的偏轉(zhuǎn)C．通過粒子散射實驗，可以得出正電荷均勻分布在整個原子中D．通過粒子散射實驗，可以估算出原子核的大小D解析：DA．粒子散射實驗說明原子具有核式結(jié)構(gòu)模型，天然放射性現(xiàn)象說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B．在粒子散射實驗中觀察到少數(shù)粒子發(fā)生了較大幅度的偏轉(zhuǎn)，大多數(shù)粒子運動方向基本不變，故B錯誤；C．通過粒子散射實驗，可以得出正電荷集中分布在原子核中，故C錯誤；D．通過粒子散射實驗數(shù)據(jù)，盧瑟福估算出原子核的大小，故D正確。故選D。9．利用如圖甲所示的實驗裝置觀測光電效應(yīng)，已知實驗中測得某種金屬的遏止電壓與入射頻率之間的關(guān)系如圖乙所示，電子的電荷量為e，則（）A．普朗克常量為B．該金屬的逸出功隨入射光頻率的增大而增大C．若用頻率是的光照射該金屬，則最大初動能為D．若要測該金屬的遏止電壓，則電源右端為負(fù)極C解析：CA．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程有在光電管中減速，根據(jù)動能定理有聯(lián)立解得知題圖乙圖線的斜率則普朗克常量該金屬的逸出功為故A錯誤；B．金屬的逸出功與入射光的頻率無關(guān)，故B錯誤；C．若用頻率是的光照射該金屬，則最大初動能為故C正確；D．要測該金屬的遏止電壓，應(yīng)加反向電壓，電源右端為正極，故D錯誤。故選C。10．如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應(yīng)。欲使光電子從陰極逸出時的初動能增大，應(yīng)該（）A．改用紅光照射B．改用廠的高溫爐子上開一個小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特征，就可以確定爐內(nèi)的溫紫光照射C．增大光電管上的加速電壓D．增大綠光的強度B解析：BAB．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知同種物質(zhì)的逸出功相同，當(dāng)入射光的頻率增大時，最大初動能增大，而紫光的頻率大于紅光的頻率，故應(yīng)該改用廠的高溫爐子上開一個小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特征，確定爐內(nèi)的溫紫光照射，故A錯誤，B正確；CD．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知與增大光電管上的電壓或增大綠光的強度無關(guān)，故CD錯誤。故選B。11．以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子極短時間內(nèi)能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實驗證實。光電效應(yīng)實驗裝置示意如下圖。用頻率為的普通光源照射陰極k，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為的強激光照射陰極k，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U，即將陰極k接電源正極，陽極A接電源負(fù)極，在k、A之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減?。划?dāng)光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（）A．U= B．U= C．U=2hv-W D．U=A解析：A根據(jù)題意知，一個電子吸收一個光子不能發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率為的強激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)，即吸收的光子能量為，n=2，3，4…則有eU=nhv-W解得；n=2，3，4…故A正確，BCD錯誤。故選A。12．用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)用光子能量為3.0eV的光照射到光電管上時，電流表G的讀數(shù)為0.2mA，移動變阻器的觸點c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.8V時，電流表讀數(shù)為0，則（）A．電鍵K斷開后，沒有電流流過電流表GB．所有光電子的初動能為0.8eVC．光電管陰極的逸出功為2.20VD．改用能量為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小C解析：CA．當(dāng)電鍵K斷開后，用光子能量為3.0eV的光照射到光電管上時，光電管還是會由光電子逸出，光電子逸出表面時有初動能，會到達(dá)陽極與電流計和電壓表形成回路，形成電流，所以A錯誤；B．由圖可知，光電管接的是反向電壓，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.8V時，電流表讀數(shù)為0，說明此時沒有光電子到達(dá)陽極，即0.8V是遏止電壓，由可知，光電子的最大初動能是0.8eV，不是所有光電子的初動能都是0.8eV，所以B錯誤；C．由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，可得光電管陰極的逸出功為所以C正確；D．由C選項可知，陰極的逸出功為2.2eV，而要想發(fā)生光電效應(yīng)，要求入射光的能量大于逸出功，所以當(dāng)用能量為1.5eV的光子照射時，不會由光電子逸出，不會形成光電流，所以D錯誤。故選C。13．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B解析：BA．處于不同能級時，核外電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的，故A錯誤；B．一個氫原子從n=4的能級向低能級逐級躍遷時光子數(shù)最多，從n=4到n=3、n=3到n=2、n=2到n=1，共3種，故B正確。C．一個動能是13.6eV的原子撞擊處于基態(tài)的氫原子，動能如果不能被全部吸收，那么就不能使它電離，故C錯誤。D．根據(jù)得可知，光子波長越長，對應(yīng)的能量越低，可見一個氫原子從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=3的軌道躍遷時放出的光子，故D錯誤。故選B。14．在相同的條件下，先后用甲、乙兩種不同的單色光，用同一雙縫干涉裝置做實驗，在屏幕上產(chǎn)生的相鄰兩條亮紋的間距不同，其中甲光間距較大。則甲光比乙光（）①在真空中的波長短②在玻璃中傳播速度大③在玻璃中傳播時，玻璃的折射率大④其光子能量小A．①②③ B．①③ C．②④ D．①③④C解析：C用同一雙縫干涉裝置做實驗甲光間距較大，由公式可知甲光的波長較長，①錯誤；再由公式可知，甲光的頻率較小，則甲光的折射率較小，③錯誤；由甲光在介質(zhì)中的傳播速度較大，②正確；由可知，甲光的能量較小，④正確。故選C。15．如圖甲所示為氫原子的能級圖，圖乙為氫原子的光譜．已知譜線a是氫原子從n=4的能級躍遷，到n=2的能級時的輻射光，則譜線b是氫原子A．從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光B．從n=5的能級躍遷到n=3的能級時的輻射光C．從n=4的能級躍遷到n=3的能級時的輻射光D．從n=5的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光D解析：D譜線a是氫原子從n=4的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光，波長大于譜線b，所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率；所以b光的光子能量大于n=4和n=2間的能級差．n=3躍遷到n=2，n=4躍遷到n=3，n=5躍遷到n=3的能級差小于n=4和n=2的能級差；只有n=5和n=2間的能級差大于n=4和n=2間的能級差．故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道能級差與光子頻率的關(guān)系，以及知道光子頻率大小與波長大小的關(guān)系．16．下列說法錯誤的是（）A．光的頻率越低，粒子性越顯著B．光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波C．物質(zhì)波理論告訴我們，任何運動的微觀粒子都具有波粒二象性D．在光的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，光子動量的不確定量變大A解析：AA．在光的波粒二象性中，頻率越大的光，光子的能量越大，粒子性越顯著，頻率越小的光其波動性越顯著，故A符合題意；B．光波不同于宏觀概念中的波，它是一種概率波，所以B不符合題意；C．任何運動的微觀粒子都對應(yīng)一定的波長，都極有波粒二象性，所以C不符合題意；D．在光的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，位置不確定量變小，由，則光子動量的不確定量變大，所以D不符合題意。故選A。17．如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于激發(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中光電管陰極K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說法正確的是（）A．陰極K的逸出功為6.75eVB．氫原子躍遷時共發(fā)出4種頻率的光C．保持入射光不變，向右移動滑片P，電流表示數(shù)一定變大D．光電子最大初動能與入射光的頻率成正比A解析：AA．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程和得則故A正確；B．大量氫原子躍遷時共發(fā)出種頻率的光，故B錯誤；C．保持入射光不變，向右移動滑片P，當(dāng)光電流已到達(dá)飽和光電流時，電流表示數(shù)不再變化，故C錯誤；D．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，光電子最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，但不是成正比，故D錯誤。故選A。18．如圖，是氫原子的能級圖，各能級能量關(guān)系為，其中E1為基態(tài)能量，n為量子數(shù)。當(dāng)原子從能級躍遷到能級時，釋放出的一個光子能量為E，下列說法正確的是（）A．一個處于的氫原子向低能級躍遷時，最多能輻射出10種不同頻率的光子B．從能級向低能級躍遷，躍遷到能級輻射的光波長最短C．處于的氫原子躍遷到基態(tài)吸收光子能量為12.5ED．某金屬的逸出功為E，用躍遷到輻射的光子照射該金屬，逸出光電子的最大初動能為D解析：DA．一個處于的氫原子向低能級躍遷時，最多能輻射出(5－1)=4種不同頻率的光子，故A錯誤；B．從能級向低能級躍遷，躍遷到能級輻射的光能量最小，由公式可知，波長最長，故B錯誤；C．處于的氫原子躍遷到基態(tài)應(yīng)放出能量，故C錯誤；D．原子從能級躍遷到能級時，釋放出的一個光子能量為E，即有躍遷到輻射的光子能量為由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，用躍遷到輻射的光子照射該金屬，逸出光電子的最大初動能為聯(lián)立解得故D正確。故選D。19．a(chǎn)、b、c三條平行光線從空氣射向玻璃磚且方向垂直于半圓柱體玻璃磚的截面直徑，如圖所示。光線b正好過圓心O，光線a、c從光線b的兩側(cè)對稱入射，光線a、c從玻璃磚下表面進(jìn)入空氣后與光線b交于P、Q，則下列說法正確的是（）A．玻璃對三種光的折射率關(guān)系是na＜nb＜ncB．玻璃對三種光的折射率關(guān)系是na＜nc，b光的折射率大小無法確定C．用相同的裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，a光的干涉條紋間距比c光干涉條紋間距小D．若a、c都能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則a打出的光電子的最大初動能大于c光打出的光電子的最大初動能B解析：BAB．c光通過玻璃磚后偏折程度比a光的大，所以玻璃對c光的折射率大于對a光的折射率。由于玻璃對b光沒有發(fā)生偏折，無法判斷玻璃對b光的折射率與對a、c兩光的折射率的大小，故A錯誤，B正確；C．玻璃對c光的折射率大于對a光的折射率，則c光的波長比a光小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，可知在相同條件下進(jìn)行雙縫干涉實驗，c光的條紋間距比a光窄，故C錯誤；D．c光的折射率大，頻率高，根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，若a、c都能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則c打出的光電子的初動能更大，故D錯誤。故選B。20．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．A解析：A大量處于能級向低能級躍遷時，從能級向能級躍遷時釋放的光子能量最小，波長最長，其波長即為，其頻率為則能級與能級的能量差故選A。21．如圖所示，甲圖所示是研究光電效應(yīng)的電路圖，乙圖是陰極發(fā)生光電效應(yīng)時，光電子的最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖線，已知普朗克常量為，下列說法正確的是（）A．由乙圖可得B．由乙圖可得C．甲圖中光電管所加電壓為零時，電流表示數(shù)也一定為零D．甲圖中只要所加電壓足夠大，即使，電流表也會有電流通過B解析：BAB．由光電方程可知，光電子的最大初動能與入射光頻率成一次函數(shù)關(guān)系，金屬的逸出功在數(shù)量上等于軸上的截距，即，所以極限頻率故A錯誤、B正確；C．甲圖中光電管所加電壓為零時，只要光的頻率大于極限頻率，電流表示數(shù)就不為零，故C錯誤；D．如果，則不會逸出光電子，即使電壓很大，也不會有電流，故D錯誤。故選B。22．光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次實驗的結(jié)果。組次入射光子的能量/eV相對光強光電流大小/mA逸出光電子的最大動能/eV第一組1234.04.0}4.0弱中強2943600.90.90.9第二組4566.06.06.0弱中強2740552.92.9.9由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中正確的是（）A．兩組實驗采用了相同頻率的入射光B．兩組實驗所用的金屬板材質(zhì)不同C．若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為2.9eVD．若入射光子的能量為5.0eV，相對光強越強，光電流越大D解析：DA．表格中入射光子的能量不同，根據(jù)光子的能量可知兩組實驗采用的入射光的頻率不同，故A錯誤；B．，由光電效應(yīng)方程解得兩組實驗中金屬的逸出功都是所以兩組實驗所用的金屬板材質(zhì)相同，故B錯誤；C．若入射光子的能量為5.0eV，根據(jù)即逸出光電子的最大動能為1.9eV，故C錯誤；D．當(dāng)入射光子的能量為5.0eV時，相對光強越強，單位時間內(nèi)飛出的光電子越多，光電流越大，故D正確。故選D。23．處于基態(tài)的氫原子吸收一個光子后，則下列說法正確的是（）A．氫原子的總能量增加 B．電子的動能增加C．氫原子的電勢能減小 D．電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑減小A解析：AABD．氫原子吸收一個光子后，能量增加，從低能級向高能級躍遷，軌道半徑增大，能級增加，根據(jù)解得知動能減小，BD錯誤A正確；C．因為原子能量等于電勢能和電子動能之和，因為能量增大，動能減小，則電勢能增大，C錯誤。故選A。24．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