1、第四章第四章 原子结构和波粒二象性原子结构和波粒二象性 培优提升练培优提升练 一、选择题 1(多选)根据黑体辐射的实验规律，以下判断正确的是( ) A在同一温度下，波长越短的电磁波辐射强度越大 B在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小波长 之间 C温度越高，辐射强度的极大值就越大 D温度越高，辐射强度最大的电磁波的波长越短 答案 BCD 解析 在同一温度下，辐射强度最大的电磁波波长不是最大的，也不是最小的，而是处在最大波长与最小 波长之间，故 A 错误，B 正确；黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，则辐射强 度的极大值也就越大
2、，且黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故 C、D 正确 2(多选)下列关于光谱的说法正确的是( ) A炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱 B太阳光谱中的暗线说明太阳大气层中缺少与这些暗线相对应的元素 C连续谱是不能用来做光谱分析的 D我们能通过月光的光谱分析鉴别月球的物质成分 答案 AC 解析 炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续谱，故 A 正确；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线说 明太阳大气层中存在与这些暗线相对应的元素，故 B 错误；连续谱是不能用来做光谱分析的，故 C 正确； 光谱分析要使用线状谱或吸收光谱，而月亮的光是反射的太阳光，故 D 错误 3关于 粒子散射实验的
3、说法正确的是( ) A绝大多数 粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转 B 粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少 C 粒子离开原子核的过程中，动能增加，电势能也增加 D对 粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小 答案 D 解析 由于原子核很小， 粒子接近它的机会很小，所以绝大多数 粒子基本上仍沿原方向前进，只有极少 数发生大角度的偏转，从 粒子散射实验的数据可以估算出原子核直径的大小约为 10 15 m由此可知 A 错 误，D 正确 粒子向原子核射去，当 粒子接近原子核时，克服库仑力做功，所以其动能减少，电势能增 加；当 粒子远离原子核时，库仑力做正功，其动能增加，电势能
4、减少，所以 B、C 错误 4(2020 南宁三中高二期中)对于物质的波粒二象性，下列说法不正确的是( ) A不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性 B运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道 C运动的宏观物体，其德布罗意波波长比起物体的尺寸小很多，因此很难观察到它的波动性 D宏观物体的运动有特定的轨道，所以宏观物体不具有波粒二象性 答案 D 解析 德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性， 故 A 正确，D 错误；物质具有波动性，运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定 的运动轨道，故 B
5、 正确；一切物质都具有波粒二象性，宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察 到波动性，故 C 正确 5 (多选)(2020 浙江 1 月选考)由玻尔原子模型求得氢原子能级如图 1 所示， 已知可见光的光子能量在 1.62 eV 到 3.11 eV 之间，则( ) 图 1 A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能辐射出 射线 B氢原子从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时会辐射出红外线 C处于 n3 能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线并发生电离 D大量氢原子从 n4 能级向低能级跃迁时可辐射出 2 种频率的可见光 答案 CD 6.(2020 南昌二中高二月考)如图 2 所示为一光电管电路图，滑动
6、变阻器滑动触头 P 位于 AB 中点，开关 S 闭 合后，用光照射光电管阴极 K，电流表 G 指针无偏转，若要使电流表 G 指针偏转，可采取的措施是( ) 图 2 A延长光照时间 B增大照射光强度 C用频率更高的光照射 D换用电动势更大的电源供电 答案 C 解析 光电效应的产生与光的频率有关，根据电路结构可知光电管左端是正极，右端是负极，可知只能通 过提高光的频率使电流表 G 指针偏转，A、B、D 错误，C 正确 7用红光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子的最大初动能为 Ek，饱和光电流为 I.若改用强度相同的 紫光照射同一光电管，产生光电子的最大初动能和饱和光电流分别为 Ek和 I，则(
7、) AEkI BEkEk，II CEkEk，IEk，由于两束光的强度相同，即 n红h红n紫h紫，所 以红光光子数 n红大于紫光光子数 n紫，而饱和光电流又由入射的光子数决定，故 I2，则氢原子从能级 C 跃迁到能级 A 时( ) A辐射波长为 12的光子 B辐射波长为 12 12的光子 C吸收波长为 12的光子 D吸收波长为 12 12的光子 答案 B 解析 因为 12，根据 c ，知 12，则从能级 A 跃迁到能级 B 辐射光子的能量小于从能级 B 跃迁到能 级 C 吸收光子的能量，所以 C 能级能量比 A 能级能量大，从能级 C 跃迁到能级 A 时辐射光子，C、A 间的 能级差 Eh c
8、2h c 1，又因为 Eh c 3，解得 3 12 12，故选 B. 二、非选择题 14.如图 7 所示，阴极 K 用极限波长 00.66 m 的金属铯制成，用波长 0.50 m 的绿色光照射阴极 K， 调整两极板间电压，当阳极 A 电压比阴极 K 高出 2.5 V 时，光电流达到饱和，电流计示数为 0.64 A，已知 普朗克常量 h6.6310 34 J s，电子电荷量 e1.61019 C，光速 c3.0108 m/s，计算结果保留两位有 效数字 图 7 (1)求每秒阴极 K 发射的光电子数和光电子飞出阴极 K 时的最大初动能； (2)如果把照射到阴极 K 的绿色光光照强度增大为原来的 2 倍， 求每秒钟阴极 K 发射的光电子数和光电子飞 出阴极时的最大初动能 答案 (1)4.01012个 9.610 20 J (2)8.01012个 9.61020 J 解析 (1)光电流达到饱和时，阴极 K 发射的光电子全部到达阳极 A，阴极 K 每秒发射出的光电子的个数为 nIt e 0.6410 61 1.610 194.01012(个) 根据光电效应方程有 EkhW0hc h c 09.610 20 J. (2)如果照射光的频率不变，光强加倍，阴极 K 每秒发射的光电子数加倍，即 n2n8.01012(个) 光电子的最大初动能仍然是 Ek9.610 20 J.