深圳市同乐学校高中物理选修三第四章《原子结构和波粒二象性》测试(培优练)

1、一、选择题1氢原子能级的示意图如图所示，大氢原子从 n=4 的级向 n=2 的能级跃迁时辐射出 可见光 a，从 n=3 的能级向 n=2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则（ ）Aa 光光子能量大于 b 光的光子能量B原子从 =4 的级向 n=3 的级跃迁时会辐射出紫外线C于能级 n=4 的子的动能大于能级 n=2 的能真空中传播时， 光波长较短2在光电效应实验中，先后用两束光射同一个光电管。若实验 中束的入射光的强 和频率分别大于 b 实验中光束的入射光的强度和频率a、 两实验中所得光电流 I 与电 管两端所加电压 间关系曲线分别以 、 表示，则下列图中正确的是（ ）ABC3大量处于n 4能级

2、的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为 和 。1 已知普朗克常量为 ，光速为 。 能级与 能级的能量差为（ ）ABC ( 4用不同频率的光照射某种金属时，出光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线如 图所示，图线的反向延长线与纵轴交点纵坐标（，与横轴交点横坐标为 ，电 子的电荷量大小为 ，由获取的信息，错误的是（ ）4 k 4 k A该金属的截止频率为 b B金属的逸出功为 aC朗克常量为射光的频率为 2b 时遏止电压为ae5分别用波长为 和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1:2，以 h 表示普朗克常量c 表真中的光速，则此金属板的逸出功为（ ）A1 2 B2

3、hc3 C hc4 5 c6氦原子被电离一个核外电子，形成氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E 54.4eV1（ ），氦离子能级的示意图如图所示。以下关于该基态的氦离子说法正确的是A该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁当能量为 E 3.4eV 时，氦离子最稳定B量为 48.4eV 的光子，能被该基态氦离子吸收而发生跃迁C个该基态氦离子吸收能量为 的子后，向低能级迁能辐射 6 种率的光子 基态氦离子吸收一个光子，核外电子的动能增大7某金属发生光电效应，光电子的最初动能 E 与射光频 之的关系如图所示。 已知 h 为朗克常e 为子电荷量的绝对值，结合图像所给信息，下列说法正确的是 （ ）A频率大于

4、的入射光不可能使该金属发生光电效应现象B金属的逸出功等于0C增加照射光的强度，光电子的最大初动能会增加止电压随入射光的频率增而减小8物理学史的学习是物理学习中很重的一部分，下列关于物理学史叙述中不正确的是 A汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现电子B瑟福通过对 粒子散射实验现象的分析，提出了原子的核式结构模型C因斯坦发现了光电效应，并提出了光量子理论成功解释了光电效应耳末根据氢原子光谱分析总结出了氢原子光谱可见光区波长公式9下列说法正确的是（ ）A布朗运动证明了花粉分子的无规则热动B电效应彻底否定了光的波动说，证明了光具有粒子性C 粒的散射验说明了原子核很小且质量很大度升高物体内分子的动能定增大1

5、0为氢原子能级图。现一群处于 =4 激态的氢原子用这些氢原子辐射出的光照 射逸出功为 2.13eV 的金属，已知子的电荷量为 C，（ ）A这群氢原子能够发出 种同频率的光B果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由 n 能级跃迁 到 n 能级发出的C n=4 能级跃迁到 n 能级发的光的波长最短金属逸出的所有光电子中初动能的最大值为 18J11图 为原子的能级图，大量处于 =2 激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁 到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出 种同频率的光子。当用这些辐射出的光 子去照射如图 b 所示光电管阴极 时，光电管发生了光电效应，改变电的正负极并调节

6、滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为 8V。（ ）A该光电管阴极 的出功为 7.06eV B收的光子能量为 2.86eV0 max0 max0 max0 max0 max0 maxC迁过程中辐射出的光子能量是连续的射出来的 种光子中只有 种能使该光电管发生光电效应12图所示为氢原子的能示意图，一群氢原子处于 =4 的激发态，在向较低能级跃迁 的过程中向外辐射光子，用这些光照射逸出功为 1.90 的金属铯，下列说法正确的是 （ ）A金属铯表面所逸出的光电子的初动能大值为 12.75eVB群氢原子发出的光子均能使金属铯发生光电效应C群氢原子最多能发出 6 种同频率的光，其中从 =4 能级跃迁到 n

7、=3 能 所出的 光波长最长属铯表面所逸出的光电子初动能最大值为 10.19eV13列说法正确的是（ ）A随着温度的升高，一方面各种波长的射强度都会增加，另一方面辐射强度的极大值 向波长较长的方向移动B动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值C能相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显的波动性不是光子之间相作用引起的，而是光子自身固有的性质14图所示，在研究光电应实验的电路中，设光电管阴极 的出功为 W ，电源的电 动势 E内阻可忽略，滑动变阻器的金属丝电阻均匀，总有效长度为 L。动头 P 置于金属电阻丝的正中央 c 点闭合开关，用光子能量为 3.5eV 的束单色光照射光电管阴极 K，现灵

8、敏电流计示数不为零；将滑动触头 P 从 c 点左移动，电流计示数刚好减小到零。若将滑动触头 从 c 点向右移动L，光电子到达阳极 A 的大动能为 ，（ ）AW ， =1.0eV B ， =2.0eV0 max0 max 0 max0 max C ， =1.0eV ， =2.0eV15有 1200 个原子被激发量子数为 4 的能级上，若这些受激发的氢原子最后都回 到基态上，则在此过程中发出的光子总数是（假定处在量子数为 n 的发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处于该激发态能级上的原子总数的n ）A2200 个B 个C 个 个二、填空题16阳能光电直接转换的本原理：利用光电效应，将太阳辐射直

9、接转换成电能。如图 所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压。那么：（）图示中入射太阳光应照射_（填A”或B）极上，电源的（填 “C或D）端须是正极；（）知元电量为 ，若电流表读数为 I，则时间 t 内光电管阴极发射出的光电子至 少_个原来不带电的锌板与验电器相连，用紫外线照射锌板验电器指针张开一个角度，如 图所示。这时锌板带_，电器指针_（两空都填正电或负电）18金属的逸出功为 3.50eV，光子能量为 5.0eV 的一束光照到该金属上，光电子的最 大初动能为 。氢原子的能级如图所示，现有一群处于 n=3 能的原子向低能级 跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共

10、种。19卢瑟福的 粒散射实验中，某一 粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线 所示。两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对 粒的作用，那么该原 子核可能在区域。（ 粒与原子核之间的作用力为排斥力）c c 20图所示是使用光电管原理图。当频率为 的可见光照射到阴极 K 上时，电流表中 有电流通过。如果将变阻器的滑动端 P 由 向 B 滑动，通过电流表的电流强度将_ （填增”、减小或不变）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为 ，则光电 子的最大初动能_已知电子电量为 ）。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的 强度，则光电子的最大初动能_（“增加、减或不”）21图所示为光电效应中

11、电流随入射光的强度、入射光的频率和外加电压变化的图 象，在横轴上的截距表示加上反向电压达到一定值时光电流为零，这个电压称为遏止电压 U ，加上正向电压，电压达到一定值时，对某一频率的光，在光的强度一定的情况下， 光电流也趋于一定，这个电流称为饱和光电流，根据图中提供的信息可以判断出，在光电 效应中，遏止电压与_有，_无，饱和光电流与_和_ 有关，与无填入光的频”“入光的强度或外电”22瑟福所做的 粒散实验的示意图如图所示，请回答问题。(1) 粒的主要成微粒_， 粒能穿过金箔的原因是_。(2)根卢瑟福预测的结果，能看到 粒子的_，理依据_。根据实 验的结果 粒所出现的点是_，实验说明_，卢瑟福因

12、为在原子结构研究 领域的突出贡献而获得诺贝尔奖，他的主要功绩_。 0 km23姆孙的葡干蛋糕模型认：原子是一个球体，其正电物质 _而电子_，整个原 子是中性的。24 粒散射实验的实验象_ 粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前 进，但有_ 粒（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚， 也就是说它们几乎被撞回”（绝大多数、多数、少数、大于、小于）25据玻尔理论，氢原子能级公式为 / nn 2( 为子数，E为基态能级且大小已，个氢原子从n 的激发态直接跃迁到基态，发射一个光子的频率是_已普克常量为h)26原子能级如图所示，要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变为氢离子， 该氢原子需要吸

13、收的能量至少_，群处于 n 能的氢原子回到 的 态过程中，可能辐射_种同频率的光子三、解答题国中微探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示 和 K 分是光 电管的阳极和阴极，加在 A、 之的电压为 U。用发光功率为 P 的激光器发出频率为 v 的光全部照射在 上回路中成电流。已知阴极 K 材的逸出功为 W ，朗克常量为 h，电子电荷量为 。(1)求电子到达 A 时的最大动能 ；(2)若入射 N 个光子会产生 个光电子，有的光电子都能到达 ，回路的电流强度 。0 c c0 c c28个电子与一个基态氢子碰撞，刚好使这个氢原子电离。这个电子的动能是多少？ 29的逸出功为 W =6.7210J用波长 =200nm 的光照射不带电的铝箔，发生光电效 应，普朗克常量 =6.631034，子电量为 =1.61019。：(1)发光电效应时，铝箔的电性；(2)若铝箔制作光电管，则它的遏止电压 U （果保留位有效数字）。30图所示是研究光电效的实验电路示意图M、 为正对的半径为 R 的属圆形 板，板间距为 d。当一细束频率为 v 的光照 极圆心时，产生沿不同方向动的光