2024年物理高三下选修三第4章原子结构和波粒二象性 冲刺（有解析）

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2024年高三下第四章物理作业
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．（2023·湖北·统考高考真题）2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为的氢原子谱线（对应的光子能量为）。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（ ）

A．和能级之间的跃迁 B．和能级之间的跃迁
C．和能级之间的跃迁 D．和能级之间的跃迁
2．（2023·山西·统考高考真题）铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV，跃迁发射的光子的频率量级为（普朗克常量，元电荷）（　　）
A．103Hz B．106Hz C．109Hz D．1012Hz
3．（2022·重庆·高考真题）如图为氢原子的能级示意图。已知蓝光光子的能量范围为2.53 ~ 2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76 ~ 3.10eV。若使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则激发氢原子的光子能量为（ ）
A．10.20eV B．12.09eV C．12.75eV D．13.06eV
4．（2023·河北·高考真题）2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳谱线精细结构。是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（　　）
A．从跃迁到 B．从跃迁到
C．从跃迁到 D．从跃迁到
5．（2022·浙江·统考高考真题）如图为氢原子的能级图。大量氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠。下列说法正确的是（　　）
A．逸出光电子的最大初动能为10.80eV
B．n=3跃迁到n=1放出的光子动量最大
C．有3种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D．用0.85eV的光子照射，氢原子跃迁到n=4激发态
6．（2020·北京·统考高考真题）氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是（　　）
A．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B．从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低
C．从能级跃迁到能级需吸收的能量
D．能级的氢原子电离至少需要吸收的能量
7．（2009·四川·高考真题）氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n = 4的能级向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（ ）
A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线
B．氢原子从n = 4的能级向n = 3的能级跃迁时会辐射出紫外线
C．在水中传播时，a光较b光的速度小
D．氢原子在n = 2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离
8．（2007·广东·高考真题）如图所示为氢原子的四个能级，其中为基态．若氢原子A处于激发态，氢原子B处于激发态，则下列说法中正确的是（ ）
A．原子A可能辐射出3种频率的光子
B．原子B可能辐射出3种频率的光子
C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级
D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级
9．（2011·四川·高考真题）氢原子从能级跃迁到能级时辐射红光的频率为，从能级跃迁到能级时吸收紫光的频率为，已知普朗克常量为，若氢原子从能级跃迁到能级，则（ ）
A．吸收光子的能量为 B．辐射光子的能量为
C．吸收光子的能量为 D．辐射光子的能量为
10．（2023上·陕西榆林·高三校联考阶段练习）2023年10月3日瑞典皇家科学院将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）、费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz）和安妮·吕利耶（Anne L’Huillier），以表彰他们在阿秒光脉冲方面的贡献。已知1阿秒为，光在真空中的速度为，某种光的波长为光在真空中342阿秒运动的距离，该光是由氢原子能级跃迁发出的谱线，根据如图所示的氢原子能级图和表格中不同种光的波长与能量的对应关系，可知此谱线来源于氢原子（　　）

波长（10-9m） 能量（eV）
656.3 1.89
486.4 2.55
121.6 10.2
102.6 12.09
A．和能级之间的跃迁
B．和能级之间的跃迁
C．和能级之间的跃迁
D．和能级之间的跃迁
11．（2023上·浙江·高二统考学业考试）下列跟物理有关的假说、概念、模型理解正确的是（ ）
A．元电荷就是指电子、质子这样基本的粒子
B．能量子假说是指微观粒子的能量是不连续的
C．能量耗散是指能量在转化过程中变少了
D．黑体是指只能吸收不能反射和辐射能量的绝对黑色的物体
12．（2023上·河北·高三校联考阶段练习）1925年，戴维森在一次实验中发现了电子的衍射现象，电子束在多晶Au上的电子衍射图样如图所示，通过大量的实验发现，质子也能产生衍射现象。在某次实验中质子和电子的动能相同，下列说法中不正确的是（　　）
A．电子具有波粒二象性
B．在一定条件下，电子束也能产生干涉现象
C．实验中电子的动量更大
D．实验中电子的物质波更长
13．（2024·浙江·高考真题）氢原子光谱按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，n=3、4、5、6用和光进行如下实验研究，则（　　）
A．照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽
B．以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量小
C．以相同功率发射的细光束，真空中单位长度上光的平均光子数多
D．相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的饱和光电流小
14．（2024·河北邯郸·统考二模）来自氢原子所发射的光谱线中有4种波长的光是可见光，其波长分别为：410nm、434nm、486nm和656nm。它们是氢原子中的电子吸收光子能量跃迁至能级较高的激发态后，再向n=2的能级跃迁时释放出的谱线。对相关信息说法正确的是（　　）
A．氢原子只能通过吸收光子才能跃迁至能级较高的激发态
B．氢原子处于n=2能级时为基态
C．氢原子可以吸收任何能量的光子而发生能级跃迁
D．这四种光子中410nm的光子能量最大
15．（2024上·全国·高三统考阶段练习）日前，清华大学提出了一种稳态微聚束光源（SSMB）技术，即通过粒子加速器加速电子来获得光刻机生产高端芯片时需要使用到的极紫外光。极紫外光又称为极端紫外线辐射，是指电磁波谱中波长从121nm到10nm的电磁辐射。已知普朗克常量，真空中的光速，可见光的波长范围是400nm到760nm。则下列说法中正确的是（　　）
A．可见光比极紫外光的粒子性更强
B．极紫外光比可见光更容易发生衍射现象
C．电子的速度越大，它的德布罗意波长就越长
D．波长为10纳米的极紫外光的能量子约为
16．（2023上·浙江杭州·高三浙江省杭州第二中学校考阶段练习）下列说法中，正确的是（　　）
A．光电池是利用光电效应制成的器件，产生的光电子不一定逸出
B．正电子和电子相遇湮灭时，只能转变为一个光子
C．洛伦兹力不做功，安培力可以做功，因此安培力不可能是洛伦兹力的宏观表现
D．多普勒效应是纵波所特有的物理现象
17．（2023·广西·统考三模）1913年玻尔在核式结构模型、原子光谱和普朗克量子概念基础上提出了玻尔的原子结构理论，根据他的理论下列说法正确的是（　　）
A．电子绕原子核运动的轨道是任意的
B．原子能量最高的状态称为基态
C．当原子处于激发态时，原子向外辐射能量
D．当电子吸收某一能量的光子后会从低能级状态跃迁到高能级状态
18．（2023上·湖北黄冈·高二统考期中）随着科技的发展，我国移动通信全面进入5G时代，5G信号比4G信号带宽更大，上传和下载数据更快速高效，3G信号使用的电磁波频率是4G信号的几十倍，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波需要在介质中才能传播
B．5G信号电磁波的光子能量比4G信号电磁波的光子能量大
C．5G信号电磁波的波长比4G信号电磁波的波长大
D．在相同介质中5G信号比4G信号的传播速度大
19．（2023上·江西·高二统考期中）关于电磁波的发现及应用、能量量子化，下列说法正确的是（　　）
A．利用红外线的热效应能杀菌消毒，夜视仪利用了红外成像技术
B．X射线具有辐射性，可用来通信和广播
C．能量量子化指能量的连续性，微观粒子的能量值可以是任意值
D．普朗克提出了能量子假说，解决了黑体辐射的理论困难，提出了“量子”概念
20．（2023上·江苏连云港·高二统考期中）普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破，连普朗克本人都很犹豫，当时的多数物理学家自然更难接受。下列描述正确的是（　　）
A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，并且也不向外辐射电磁波
B．年轻的爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的
C．一般材料的物体，辐射电磁波的情况只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关
D．由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，但是原子的发射光谱却是连续的
21．（2023上·河北邢台·高二校联考期中）19世纪末，黑体辐射、光电效应、氢原子光谱的不连续性等问题无法用经典物理理论解释，直到“能量子”假设的提出才解决了上述难题。关于能量量子化，下列说法正确的是（　　）
A．普朗克首先提出了“能量子”的概念 B．光子的能量与其频率成反比
C．带电物体的电荷量是连续的 D．电场中两点间的电势差是量子化的
22．（2022上·湖南长沙·高二周南中学校考期中）有关热辐射和能量量子化的说法正确的是（　　）
A．热辐射的辐射强度按波长的分布情况随温度的变化而有所不同
B．原子处于最高能级时最稳定
C．原子发生能级跃迁时要放出光子
D．普朗克认为带电微粒的能量是连续的
23．（2022上·上海宝山·高三上海交大附中校考期中）用γ射线照射金属后，金属带上了正电，是因为（　　）
A．γ射线使空气发生了电离 B．γ射线带正电
C．原子核内部有复杂结构 D．光具有粒子性
24．（2022上·浙江金华·高三浙江省浦江中学校联考期中）下列关于物理学家及其贡献，描述正确的是（ ）
A．普朗克最早提出能量子概念并成功解释了光电效应现象
B．伽利略通过斜面实验并合理外推得到落体运动是匀加速运动
C．卡文迪什利用扭秤实验总结出了万有引力定律
D．麦克斯韦总结了电磁感应现象产生的条件，也创造性地引入了场“力线”来研究电磁场
25．（2023下·河北张家口·高二张家口市宣化第一中学校考阶段练习）如图甲是研究光电效应的实验装置，图乙是氢原子的能级结构。实验发现处于n＝4激发态的氢原子跃迁到n＝2激发态时发出的某种光照射图甲实验装置的阴极时，电流表示数不为零，已知可见光单个光子能量的范围是1.64eV～3.1eV，现有大量处于n=6激发态的氢原子，关于处于激发态的氢原子向低能级跃迁时释放出的射线，以下说法正确的是（　　）

A．处于n=6激发态的氢原子向低能级跃迁时共释放出15种不同频率的射线，其中在可见光区域的有5种
B．用处于n=6激发态的氢原子向低能级跃迁时释放出的射线照射图甲光电管的阴极，其中能使电流表有示数的射线最多有8种
C．处于n=6激发态的氢原子向低能级跃迁时释放出的射线，落在可见光区域的射线以相同的入射角从水射向空气时，随着入射角的增大，在空气中最先消失的折射光是由n=6向n=2跃迁时释放出的射线
D．分别利用氢原子向低能级跃迁时释放出落在可见光区域的射线，通过相同装置做双缝干涉实验，其中相邻亮条纹间距最宽的是n=4向n=2跃迁时释放出的射线.
26．（2023下·山东泰安·高二统考期末）有关下列四幅图涉及的物理知识，以下说法正确的是（　　）

A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是电磁波
B．图乙：研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
C．图丙：处于n=3能级的1个氢原子自发跃迁，能辐射出3种频率的光
D．图丁：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量
27．（2023下·安徽合肥·高二统考期末）玻尔为了解释氢原子光谱的规律，提出了玻尔原子理论，成功地解释了氢原子光谱，但在解释除氢原子以外的其他原子光谱时就遇到了困难，究其原因，是在其理论中过多地保留了经典电磁理论。如认为电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑引力提供向心力就属于经典电磁理论。根据玻尔的这一观点，以及氢原子的能量量子化和轨道量子化，并参考氢原子的能级图，下列判断正确的是（ ）

A．已知氢原子的核外电子绕核运动的轨道半径间的关系是，则电子在和的轨道上运动的周期之比是1∶9
B．电子在和的轨道上运动的动能之比是3∶1
C．若氢原子核外电子的基态动能大小是13.6eV，则氢原子在基态时的电势能是－27.2eV
D．氢原子从跃迁到的过程中，电势能的增加量等于动能的减少量
28．（2023下·安徽合肥·高二统考期末）下列说法正确的是（ ）
A．为了解释光电效应的实验规律，爱因斯坦借鉴了普朗克的量子观点，提出了光子说的理论
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．极限频率的存在，是光的粒子性无法解释的问题，因此光不具有粒子性
D．某一频率的光照射到金属表面，电子吸收一个光子能量后，逃逸出来成为光电子。金属表面及内部的电子在逃逸出来的过程中克服原子核的引力及阻力所做的功称为逸出功
29．（2023下·浙江宁波·高二统考期末）能量是重要的物理观念，下列关于能量的说法正确的是（　　）
A．爱因斯坦认为光是一个个不可分割的能量子组成的
B．由焦耳定律可知，用电器产生的热量与通过其电流成正比
C．伽利略研究了自由落体运动，并提出了机械能守恒定律
D．热力学第二定律的本质是能量守恒定律
30．（2023·浙江宁波·校考三模）关于原子物理，下列说法错误的是（　　）
A．光电效应中，电子一次性吸收光子的全部能量，不需要积累能量的时间，光电流自然几乎是瞬时产生的
B．波动力学和矩阵力学在数学上是互斥的，它们是描述同一种现象的两种不同理论
C．食盐被灼烧时发的光，主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的
D．每种原子都有自己的特征谱线，我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分
31．（2023·湖南·模拟预测）2022年诺贝尔物理学奖授予法国学者阿兰·阿斯佩（AlainAspect），美国学者约翰·克劳泽（JohnClauser）和奥地利学者安东·蔡林格（AntonZeilinger），既是因为他们的先驱研究为量子信息学奠定了基础，也是对量子力学和量子纠缠理论的承认，下列关于量子力学发展史说法正确的是（　　）
A．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念，提出“光由光子构成”
B．丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，该理论的成功之处是它保留了经典粒子的概念
C．爱因斯坦的光电效应理论揭示了光的粒子性
D．卢瑟福的原子核式结构模型说明核外电子的轨道是量子化的
32．（2023下·山西·高三校联考阶段练习）原子结构模型发展是指从1803年道尔顿提出的第一个原子结构模型开始，经过一代代科学家不断地发现和提出新的原子结构模型的过程。科学家发现光既能像波一样向前传播，有时又表现出粒子的特征。因此我们称光有“波粒二象性”。关于原子结构和光的波粒二象性，下列说法正确的是（　　）
A．卢瑟福核式结构模型可以解释氢原子光谱
B．电子束动量越小，粒子性越显著
C．康普顿效应说明光具有粒子性
D．光电效应可以用经典物理学解释
33．（2023·湖南·校联考模拟预测）在19世纪，科学家就对原子的结构、组成及能量进行了实验和分析。请你根据所学习的物理学史，判断下列说法中正确的是（　　）
A．汤姆孙在研究阴极射线时，认识到原子具有核式结构
B．在粒子散射实验中，有极少数粒子发生了大角度偏转，是它与原子中的电子发生了碰撞所导致的
C．玻尔原子模型否定了核式结构，完美地揭示了微观粒子的运动规律
D．玻尔原子理论告诉我们，原子发光时产生线状谱
34．（2023·湖北·模拟预测）用能量为E的激光照射大量处于基态的氢原子，氢原子能够辐射出6种频率的光子，已知氢原子激发态能量（氢原子基态能量），6种光子中最长波长和最短波长之比为（　　）
A．16:1 B．135:7 C．144:7 D．128:3
35．（2023下·湖南衡阳·高三校考阶段练习）玻尔原子模型认为氢原子的轨道和能量都是量子化的，轨道半径，能级，其中表示基态氢原子半径，表示氢原子所在能级的量子数，…。在高真空与极低温度的宇宙空间观察到一种量子数的氢原子，处在很高的激发态，被称为里德伯原子，它具有寿命长、半径大、电偶极矩强等普通氢原子不具有的特点。关于里德伯原子，下列说法正确的是（　　）
A．里德伯原子的能量比普通氢原子的小
B．里德伯原子的电离能比普通氢原子的大
C．已知普通氢原子从能级跃迁到能级放出紫光，则里德伯原子从能级跃迁到能级放出紫外线
D．已知基态氢原子半径为0.053 nm，则里德伯原子半径会达到微米级
参考答案：
1．A
【详解】由图中可知n=2和n=1的能级差之间的能量差值为
与探测器探测到的谱线能量相等，故可知此谱线来源于太阳中氢原子n=2和n=1能级之间的跃迁。
故选A。
2．C
【详解】铯原子利用的两能极的能量差量级对应的能量为
由光子能量的表达式可得，跃迁发射的光子的频率量级为
跃迁发射的光子的频率量级为109Hz。
故选C。
3．C
【详解】由题知使处于基态的氢原子被激发后，可辐射蓝光，不辐射紫光，则由蓝光光子能量范围可知从氢原子从n = 4能级向低能级跃迁可辐射蓝光，不辐射紫光（即从n = 4，跃迁到n = 2辐射蓝光），则需激发氢原子到n = 4能级，则激发氢原子的光子能量为
E = E4－E1= 12.75eV
故选C。
4．D
【详解】是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，根据
可知是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，根据氢原子的能级图，利用玻尔理论中的频率条件
可见能级差越小，频率越低，波长越长。故对应的能级跃迁过程为从跃迁到。
故选D。
5．B
【详解】A．从n=3跃迁到n=1放出的光电子能量最大，根据
可得此时最大初动能为
故A错误；
B．根据
又因为从n=3跃迁到n=1放出的光子能量最大，故可知动量最大，故B正确；
C．大量氢原子从n=3的激发态跃迁基态能放出种频率的光子，其中从n=3跃迁到n=2放出的光子能量为
不能使金属钠产生光电效应，其他两种均可以，故C错误；
D．由于从n=3跃迁到n=4能级需要吸收的光子能量为
所以用0.85eV的光子照射，不能使氢原子跃迁到n=4激发态，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】A．大量氢原子处于能级跃迁到最多可辐射出种不同频率的光子，故A错误；
B．根据能级图可知从能级跃迁到能级辐射的光子能量为
从能级跃迁到能级辐射的光子能量为
比较可知从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率高，故B错误；
C．根据能级图可知从能级跃迁到能级，需要吸收的能量为
故C正确；
D．根据能级图可知氢原子处于能级的能量为-1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故D错误；
故选C。
7．C
【详解】A．γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，A错误；
B．根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n = 4的能级向n = 3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、不可能为紫外线，B错误；
C．根据跃迁规律可知从n = 4向n = 2跃迁时辐射光子的能量大于从n = 3向n = 2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b，又根据光子能量E = hv可得a光子的频率大于b，则a的折射率大于b，又可得在水中传播时，a光较b光的速度小，C正确；
D．欲使在n = 2的能级的氢原子发生电离，吸收的能量一定不小于3.4eV，D错误。
故选C。
8．B
【详解】A、原子A从激发态跃迁到，只有一种频率光子，故A错误；
B、一群处于激发态的氢原子B跃迁到基态的过程中可能从跃迁到，从跃迁到，从跃迁到，可能有三种频率光子，故B正确；
C、由原子能级跃迁理论可知，A原子可能吸收原子B由跃迁到时放出的光子并跃迁到，但不能跃迁到，故C错误；
D、A原子发出的光子能量大于，故不可能使原子B吸收原子A发出的光子并跃迁到能级，故D错误．
9．D
【详解】氢原子从能级跃迁到能级时辐射红光，则有
从能级跃迁到能级时吸收紫光，则有
因为紫光的能量大于红光的能量，氢原子从能级跃迁到能级，可知辐射光子的能量为
故选D。
10．B
【详解】该波的波长为
从表格数据可知该波的能量为12.09eV，由能级图可知和的能级差之间的能量差值为
故可知此谱线来源于氢原子和能级之间的跃迁。
故选B。
11．B
【详解】A．元电荷指最小的电荷量，故A错误；
B．能量子假说指微观粒子的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故B正确；
C．能量耗散是指在能源利用的过程中，其可利用的能量降低了，但在转化过程中总量保持不变，故C错误；
D．绝对黑体是指只能吸收不能反射，但是能向外辐射能量，D错误。
故选B。
12．C
【详解】A．电子本身具有粒子性，电子束能产生衍射现象，可知电子具有波粒二象性，故A正确，不符合题意；
B．根据上述，电子具有波粒二象性，由于干涉和衍射是波的特性，可知电子束在一定条件下也能够发生干涉现象，故B正确，不符合题意；
C．根据
，
解得
由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，质子的动量更大，故C错误，符合题意；
D．物质波的表达式有
结合上述解得
由于质子质量大于电子，当质子和电子的动能相同时，电子的物质波更长，故D正确，不符合题意。
故选C。
13．C
【详解】A．根据巴耳末公式可知，光的波长较长。波长越长，越容易发生明显的衍射现象，故照射同一单缝衍射装置，光的中央明条纹宽度宽，故A错误；
B．光的波长较长，根据
可知光的频率较小，则光的折射率较小，在平行玻璃砖的偏折较小，光的侧移量小，故B错误；
C．光的频率较小，光的光子能量较小，以相同功率发射的细光束，光的光子数较多，真空中单位长度上光的平均光子数多，故C正确；
D．若、光均能发生光电效应，相同光强的光分别照射同一光电效应装置，光的频率较小，光的光子能量较小，光的光子数较多，则光的饱和光电流大，光的饱和光电流小，故D错误。
故选C。
14．D
【详解】A．氢原子可以通过吸收光子或者实物粒子轰击进入能级较高的激发态，故A错误；
B．氢原子处于能级时为基态，故B错误；
C．氢原子从低能级向高能级跃迁，所吸收的光子能量应该是两能级的差值，故C错误；
D．根据光子能量公式
可知波长越短能量越大，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】A．可见光比极紫外光的波长长，频率小，传播中粒子性弱，波动性强，A错误；
B．极紫外光比可见光的波长小，不容易发生衍射，B错误；
C．根据
可得，电子的速度越大，它的德布罗意波长就越小，C错误；
D．根据
可求得
D正确。
故选D。
16．A
【详解】A．光电池是利用光电效应制成的器件，产生的光电子不一定逸出，故A正确；
B．正电子和电子相遇湮灭时，根据动量守恒可知，多数情况下转化为两个光子，故B错误；
C．洛伦兹力不做功，安培力可以做功，实际上此时安培力是洛伦兹力的一个分力，故安培力是洛伦兹力的宏观表现，故C错误；
D．多普勒效应是波所特有的物理现象，不仅是纵波才具有，故D错误。
故选A。
17．D
【详解】A．电子绕原子核运动的轨道是不连续的。故A错误；
B．原子能量最低的状态称为基态。故B错误；
C．根据能级假设和频率条件知，原子在基态时候或者在激发态发生跃迁时需要吸收或者发出能量，即不管原子处在何种状态都不会辐射能量。故C错误；
D．当电子吸收一定频率的光子后会从低能级状态跃迁到高能级状态。故D正确。
故选D。
18．B
【详解】A．电磁波的传播不需要介质，A错误；
BC．5G信号比4G信号的频率大，根据
，
可知，5G信号电磁波的光子能量比4G信号电磁波的光子能量大；5G信号电磁波的波长比4G信号电磁波的波长短，B正确，C错误；
D．频率高则折射率大，根据
5G信号频率高、折射率大，则在同一介质中，5G信号比4G信号的传播速度小，D错误。
故选B。
19．D
【详解】A．紫外线具有杀菌消毒的功能，红外线不具有该功能，故A错误；
B．X射线具有辐射性，不能用来通信和广播，故B错误；
C．能量量子化是指微观粒子的能量值只能是一个最小能量单位的整数倍，是不连续性，故C错误；
D．普朗克提出了能量子假说，不但解决了黑体辐射的理论困难，而且更重要的是提出了“量子”概念，揭开了物理学史上崭新的一页，故D正确。
故选D。
20．B
【详解】A．黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，但也向外辐射电磁波，黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A错误；
B．爱因斯坦把能量子假设进行了推广，认为电磁场本身就是不连续的，故B正确；
C．一般材料的物体，辐射电磁波的情况既与温度有关，也与材料的种类及表面状况有关，故C错误；
D．由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，所以原子的发射光谱也是不连续的，只是一些分立的亮线，故D错误。
故选B。
21．A
【详解】A．普朗克在解释黑体辐射时首先提出能量子说，故A正确；
B．由
可知光子的能量与其频率成正比，故B错误；
C．带电物体的电荷量是元电荷的整数倍，因此不连续，故C错误；
D．电场中两点间的电势差是连续的，故D错误。
故选A。
22．A
【详解】A．辐射强度按波长的分布情况随物体温度的变化而有所不同，这是热辐射的一种特性，故A正确；
B．通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的，故B错误；
C．原子从低能级向高能级跃迁时要吸收光子，从高能级向低能级跃迁时要放出光子，故C错误；
D．普朗克认为带电微粒的能量不是连续的，而是一份一份进行的，故D错误。
故选A。
23．D
【详解】用γ射线照射金属后，金属带上了正电，是因为光具有粒子性，产生了光电效应现象，使得金属中的电子吸收光子的能量从金属表面溢出，从而使金属带正电。
故选D。
24．B
【详解】A．爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应，故A错误；
B．伽利略通过斜面实验并合理外推得到落体运动是匀加速运动，故B正确；
C．卡文迪什利用扭秤实验测量得到引力常量G，牛顿根据行星运动的规律，提出万有引力定律，故C错误；
D．法拉第总结了电磁感应现象产生的条件，也创造性地引入了“力线”形象地描述“场”，故D错误。
故选B。
25．C
【详解】A．处于n=6激发态的氢原子向低能级跃迁时释放出射线的频率有
5+4+3+2+1=15种
依据题意可见光单个光子能量的范围是1.64eV～3.1eV，15种不同频率的射线落在可见光区域的有四种，分别是由n=3向n=2跃迁
E3-E2=1.89eV
n=4向n=2跃迁
E4-E2=2.55eV
n=5向n=2跃迁
E5-E2=2.86eV
n=6向n=2跃迁
E6-E2=3.02eV
释放的射线，故A错误；
B．由题意
n=4向n=2跃迁
E4-E2=2.55eV
释放的射线能使光电管发生光电效应，单个光子能量大于2.55eV的射线一定能使光电管发生光电效应，单个光子能量大于2.55eV的射线有8种，分别是n=2向n=1跃迁
E2-E1=10.2eV
n=3向n=1跃迁
E3-E1=12.09eV
n=4向n=2跃迁
E4-E2=2.55eV
n=4向n=1跃迁
E4-E1=12.75eV
n=5向n=2跃迁
E5-E2=2.86eV
n=5向n=1跃迁
E5-E1=13.06eV
n=6向n=2跃迁
E6-E2=3.02eV
n=6向n=1跃迁
E6-E1=13.22eV
但题意没有说n=4向n=2跃迁释放的射线恰好能使光电管发生光电效应，所以单个光子能量低于2.55eV的射线也有可能使该光电管发生光电效应，故B错误；
C．在可见光区域的四种射线，频率最高的是由n=6向n=2跃迁释放的射线，水对该射线折射率最大，临界角最小，随着入射角增大，最先达到全反射，所以，在空气中最先消失的折射光是由n=6向n=2跃迁释放的射线，故C正确；
D．在双缝干涉实验中，根据
条纹最宽的是波长最长的射线
波长越长，频率越低，光子能量
越小，所以由n=3向n=2跃迁释放的射线亮条纹最宽，故D错误。
故选C。
26．D
【详解】A．图甲：阴极射线管的K极发射的射线是阴极射线，阴极射线本质上是高速电子流，A错误；
B．由图乙可知，研究黑体辐射发现随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，B错误；
C．图丙：处于n=3能级的1个氢原子自发跃迁，能辐射出
N=（n 1）=3 1=2
即2种频率的光，C错误；
D．图丁：光子与静止电子产生弹性斜碰撞，光子把部分能量转移给了电子，同时光子还使电子获得一定的动量，因此康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量，D正确。
故选D。
27．C
【详解】AB．核外电子绕核运动时，库仑力提供向心力，即
解得
又因为
所以电子在和的轨道上运动的周期之比为
动能之比为
故AB错误；
C．氢原子核外电子在基态时的动能与电势能之和为－13.6eV，所以此时若电子的动能为13.6eV，则电势能为－27.2eV，故C正确；
D．根据AB项分析可知，氢原子从跃迁到的过程中，动能减小，而总能量增大，所以电势能的增加量大于动能的减少量，故D错误。
故选C。
28．A
【详解】A．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，借鉴了普朗克的量子观点，提出了光子说的理论，成功的解释了光电效应的规律，故A正确；
B．根据爱因斯坦的光电效应方程
可知，光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，不是正比关系，故B错误；
C．极限频率的存在，光的波动性不能解释的，但并不能否定光的粒子说，故C错误；
D．只有直接从金属表面逃逸出来的电子，克服内部原子核的引力及阻力所做的功最小，这个最小功称为逸出功，故D错误。
故选A。
【点睛】本题重点考查光电效应实验的结论、规律以及爱因斯坦的光子说，考查考生的物理观念。
29．A
【详解】A．爱因斯坦认为光是一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子叫作光子，A正确；
B．由焦耳定律
可知，用电器产生的热量与通过其电流的平方成正比，B错误；
C．机械能守恒定律瑞士物理学家约翰.伯努利提出的，C错误；
D．热力学第二定律的本质是能量的传递方向，自然界中自发的过程是有方向的，D错误。
故选A。
30．B
【详解】A．据光电效应的特点可知，电子可以吸收光子的全部能量，但不需要积累，光电流几乎是瞬间产生的，故A正确，不符合题意；
B．波动力学和矩阵力学，在数学上是等价的，它们是同一种理论的两种表达方式，故B错误，符合题意；
C．食盐被灼烧时发的光，主要是由食盐蒸气中钠原子的能级跃迁而造成的，故C正确，不符合题意；
D．每种原子都有自己的特征谱线，我们就可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成成分，故D正确，不符合题意。
故选B。
31．C
【详解】A．普朗克通过对黑体辐射的研究，提出能量子的假设，爱因斯坦通过对光电效应现象的研究，提出了光子的概念，A错误；
B．玻尔提出了自己的原子结构假说，成功之处是提出了轨道量子化和定态概念，玻尔原子理论的不足之处在于保留了经典粒子的观念，仍然把电子的运动看作经典力学描述下的轨道运动，B错误；
C．爱因斯坦光电效应理论通过光子说成功解释了光电效应现象，揭示了光的粒子性，C正确；
D．卢瑟福的原子核式结构模型不能说明轨道量子化，氢原子光谱说明轨道量子化，D错误。
故选C。
32．C
【详解】A．卢瑟福核式结构模型不能解释氢原子光谱，故A错误；
B．根据可知电子束动量越小，波长越大，则波动性越显著，故B错误；
C．康普顿效应说明光子有动量，所以光具有粒子性，故C正确；
D．光电效应说明光具有粒子性，不能用经典物理学解释，故D错误。
故选C。
33．D
【详解】A．汤姆孙在研究阴极射线时，发现了电子，提出了“枣糕”式原子模型，故A错误；
B．在粒子散射实验中，有极少数粒子发生了大角度偏转，是它与原子中的原子核发生了碰撞所导致的，故B错误；
C．玻尔首先把普朗克的量子假说推广到原子内部的能量，来解决卢瑟福原子模型在稳定性方面的困难，故C错误；
D．玻尔原子理论成功地解释了氢原子光谱实验，他告诉我们，原子发光时产生线状谱，故D正确。
故选D。
34．B
【详解】氢原子辐射出6种频率的光子，根据谱线条数
解得
因此基态氢原子受激光照射后跃迁至能级，之后氢原子从能级向低能级跃迁。从能级跃迁到能级产生的光子波长最短，有
从能级跃迁到能级所产生的光子波长最长，有
可得最长波长和最短波长之比为
故选B。
35．D
【详解】A．基态氢原子的能量为，里德伯原子的能量为
里德伯原子的能量比普通氢原子的大，选项A错误。
B．将处于量子数为n的激发态的氢原子电离，需要能量
量子数n越大，电离能越小，选项B错误。
C．氢原子从能级m跃迁到n放出光子的能量
里德伯原子从能级跃迁到能级放出光子的能量比紫光小，频率比紫光低，不可能是紫外线，选项C错误。
D．里德伯原子半径
选项D正确。
故选D。
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