人教版(新教材)高中物理选择性必修3第四章 原子结构和波粒二象性章末自测卷(四)

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE1章末自测卷(四)(时间：45分钟满分：100分)一、单项选择题(共8小题，每小题6分，共48分)1.关于黑体辐射的实验规律叙述正确的有()A.随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加B.随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动C.黑体辐射的强度与波长无关D.黑体辐射无任何实验规律〖答案〗A〖解析〗黑体辐射规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都增加，同时辐射的极大值随温度的升高向波长较短的方向移动(紫移)。故选项A正确。2.下列说法正确的是()A.声波是概率波 B.地震波是概率波C.水波是概率波 D.光波是概率波〖答案〗D〖解析〗声波、地震波和水波属于机械波，故A、B、C错误；光波是一种概率波，故D正确。3.(2021·河南安阳市五一中学高二月考)光电效应的实验结论是：对于某种金属()A.无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B.无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C.超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D.超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电流就越大〖答案〗A〖解析〗每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，低于极限频率的光无论光照强度多强，都不能发生光电效应，B错误，A正确；由光电效应方程Ek＝hν－W0＝hν－hν0可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，C错误；在光强一定时，入射光的频率越高，产生的光电流越小，D错误。4.(2021·东莞市光明中学高二月考)关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有()A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B.玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱C.卢瑟福的原子的核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性D.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据〖答案〗D〖解析〗汤姆孙发现电子后猜想出原子核内的正电荷是均匀分布的，故A错误；玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，但不能解释其他原子光谱，故B错误；卢瑟福提出的原子的核式结构模型，无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误；α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子的核式结构模型的主要依据，故D正确。5.如图甲、乙所示是a、b两种单色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则()A.a光的频率比b光的低B.a、b两种单色光的颜色可能分别是红色和蓝色C.两光照射在同一金属板上，如果a光能使金属发生光电效应，b光也一定能D.若两光均是氢原子从激发态跃迁至基态发出的，则产生a光的激发态能级更高〖答案〗D〖解析〗根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知，在其他条件不变的情况下，条纹间距越大，说明光的波长越大，由题图可知b光的波长大于a光的波长，由c＝λf可知，波长越长，频率越低，故a光的频率比b光的高，A错误；b光的波长大于a光的波长，若a光为红光，则b光不可能是蓝光，B错误；因a光的频率比b光的高，若a光照在某金属上能使金属发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知b光照在该金属上不一定能使金属发生光电效应，C错误；因a光的频率大，若两光均是由氢原子跃迁至基态产生的，则产生a光的能级差大，产生a光的激发态能级高，故D正确。6.用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为零，则在该实验中()A.光电子的最大初动能为1.05eVB.光电管阴极的逸出功为1.7eVC.开关S断开，电流表G示数为零D.当滑动触头向a端滑动时，电压表示数增大〖答案〗D〖解析〗由题目可知，遏止电压Uc＝1.7V，最大初动能Ek＝eUc＝1.7eV，选项A错误；根据光电效应方程可知，逸出功W0＝E－Ek＝1.05eV，选项B错误；断开开关S，光电效应依然发生，有光电流，光电管、电流表、滑动变速器构成闭合回路，电流表中电流不为零，选项C错误；电源电压为反向电压，当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电压表示数增大，电流表中电流减小，选项D正确。7.(2021·南京师大高二月考)在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示。则可判断出()A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.甲、乙两种光的强度相等D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能〖答案〗B〖解析〗根据光电效应方程可得eUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝hν－W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故A错误；丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；甲光的饱和光电流大于乙光的饱和光电流，可知甲光的强度大于乙光的强度，故C错误；丙光的遏止电压大于甲光的遏止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，故D错误。8.一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，如图所示。下列说法正确的是()A.若增大入射角i，则b光先消失B.在该三棱镜中a光波长小于b光波长C.a光能发生偏振现象，b光不能发生偏振现象D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低〖答案〗D〖解析〗根据折射率定义公式n＝eq\f(sini,sinr)，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，则在该三棱镜中a光波长大于b光波长；若增大入射角i，在第二折射面上，则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A、B错误；只要是横波，均能发生偏振现象，若a光能发生偏振现象，b光也一定能发生，故C错误；a光折射率较小，则频率较小，根据E＝hν，则a光光子能量较小，由爱因斯坦光电效应方程hν＝W逸＋Ekm，可判断得，若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光束照射逸出光电子的最大初动能较小，根据qUc＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)，则a光的遏止电压低，故D正确。二、多项选择题(共2小题，每小题6分，共12分)9.已知氢原子的能级规律为En＝eq\f(E1,n2)(其中E1＝－13.6eV，n＝1，2，3…)，现用光子能量为12.75eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是()A.照射时不能被基态的氢原子吸收B.可能观测到氢原子发射不同波长的光有3种C.氢原子发射不同频率的光，可见光有2种D.可能观测到氢原子发射不同波长的光有6种〖答案〗CD〖解析〗由题可知，E41＝12.75eV，故基态氢原子吸收12.75eV的能量跃迁到n＝4的能级，可发射6种波长的光，其中从n＝4、n＝3跃迁到n＝2的能级发出可见光，故选项C、D正确。10.氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A.处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B.氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为1.89eVC.大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D.处于n＝1能级的氢原子可以吸收能量为10eV的电子的能量〖答案〗BC〖解析〗当原子向高能级跃迁时，只能吸收特定频率的光子，选项A错误；氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，发出的光子能量为E3－E2＝－1.51eV－(－3.40eV)＝1.89eV，选项B正确；大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出光子频率的数量可以由公式Ceq\o\al(2,3)来计算，Ceq\o\al(2,3)＝3，选项C正确；处于n＝1能级的氢原子不能吸收能量为10eV的电子的能量，选项D错误。三、计算题(共2小题，共40分)11.(18分)(2021·麻城市二中高二月考)氢原子的能级如图所示，某金属的极限波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长。现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，求：(1)逸出功为多少电子伏特；(2)从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏特。〖答案〗(1)2.55eV(2)7.65eV〖解析〗(1)因极限波长恰等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长，则有hν0＝W0＝－0.85eV－(－3.4eV)＝2.55eV。(2)用n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，发出光子的能量hν＝ΔE＝E2－E1＝－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV则从该金属表面逸出的光电子最大初动能Ek＝hν－W0＝10.2eV－2.55eV＝7.65eV。12.(22分)研究光电效应规律的实验装置如图所示，光电管的阴极材料为金属钾，其逸出功为W0＝2.25eV，现用光子能量为10.75eV的紫外线照射光电管，调节变阻器滑片位置，使光电流刚好为零。求：(1)电压表的示数；(2)若照射光的强度不变，紫外线的频率增大一倍，阴极K每秒内逸出的光电子数如何变化，到达阳极的光电子最大动能为多大；(3)若将电源的正负极对调，到达阳极的光电子最大动能为多大。〖答案〗(1)8.50V(2)减为原来一半10.75eV(3)17.00eV〖解析〗(1)由光电效应方程Ek＝hν－W0得光电子最大初动能Ek＝8.50eV光电管两端加有反向电压，光电子由K向A做减速运动。由动能定理得－eU＝EkA－Ek因EkA＝0则U＝eq\f(Ek,e)＝8.50V。(2)