第17-18章 波粒二象性 原子结构 单元测试卷(word版含解析)

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名称 第17-18章 波粒二象性 原子结构 单元测试卷(word版含解析)
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科目 物理
更新时间 2019-03-06 16:00:49

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第三单元 波粒二象性 原子结构 B
1.关于玻尔的原子模型,下述说法中正确的有
A.它彻底否定了经典的电磁理论 B.它发展了卢瑟福的核式结构学说
C.它完全抛弃了经典的电磁理论 D.它引入了普朗克的量子观念
2.关于光谱,下列说法正确的是
A.发射光谱一定是连续谱
B.利用线状谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分
C.各种原子的原子结构不同,所以各种原子的光谱也是不同的
D.太阳光谱中的暗线,说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元索
3.在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应.对于这两个过程,下列四个物理过程中,一定不同的是(  )
A.遏止电压 B.饱和光电流 C.光电子的最大初动能 D.逸出功
4.关于阴极射线,下列说法正确的是( )
A.阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象
B.阴极射线是在真空管内由阴极发出的光子流
C.阴极射线是组成物体的原子
D.阴极射线可以直线传播,也可被电场、磁场偏转
5.在自然界生态系统中,蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥着重要作用,蛇是老鼠的天敌,它通过接收热辐射来发现老鼠的存在。假设老鼠的体温约为37 ℃,它发出的最强的热辐射的波长为λmax,根据热辐射的理论,λmax与辐射源的绝对温度T(T=t+273 K)的关系近似为λmaxT=2.90×10-3m·K。则老鼠发出的最强的热辐射的波长为( )
A.7.8×10-5 m B.9.4×10-6 m
C.1.16×10-4 m D.9.7×10-8 m
6.关于物质波的认识,下列说法中不正确的是( )
A.宏观物体尽管可以看作物质波,但他们不具有干涉、衍射等现象。
B.物质波也是一种概率波。
C.任一运动的物体都有一种波和它对应,这就是物质波。
D.电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的。
7.用波长为和的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面。单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,不能使D产生光电效应现象。设两种金属的逸出功分别为和,则下列选项正确的是
A.>,> B.>,<
C.<,> D.<,<
8.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是 ( )
A.普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子
B.德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率ν和波长λ之间,遵从关系v=和λ=
C.卢瑟福认为,原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中
D.按照爱因斯坦的理论,在光电效应中,金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek
E.玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了所有原子光谱的实验规律
9.下列说法正确的是 ( )
A.如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应
B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一
C.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,因此,光子散射后波长变长
D.某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变,核内质子数减少4个
E.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,原子的电势能减小
10.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图,图中的显微镜可在圆周轨道上转动,通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况.下列说法中正确的是(  )

A.在图中的A、B两位置分别进行观察,相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多
B.在图中的B位置进行观察,屏上观察不到任何闪光
C.卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似
D.α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金原子后产生的反弹
11.近日,奥地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用,据科学家介绍:两个相互作用的光子同时到达时显示.出与单个光子完全不同的行为,该项成果朝着轻拍校验量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步.我们通过学习也了解了光子的初步知识,下列有关光予的现象以及相关说法正确的是( )
E.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时,将一部分动量转移给电子,所以光子散射后波长变长
A.如果利用紫光照射某种金属可以发生光电效应,改用红光一定不能发生光电效应
B.大量光子产生的效果往往显示出波动性
C.当氢原子的电子吸收光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态,吸收的光子的能量由频率条件决定
D.一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子

12.如图所示,阴极K用极限波长λ=0.66μm的金属铯制成,用波长λ=0.50μm的绿光照射阴极K,调整两个极板间的电压,当A板电压比阴极高出2.5V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64μA,(普朗克常量h=6.63×10﹣34J.S,光速C=3×108m/s)求:

(1)光电子飞出阴极时的最大初动能;
(2)每秒钟阴极发射的光电子数.













参考答案
1.BD
玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱实验规律;但对于稍微复杂一点的原子如氦原子,玻尔理论就无法解释它的光谱现象。这说明玻尔理论还没有完全揭示微观粒子运动的规律;它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做经典力学描述下的轨道运动,AC错误;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,BD正确.
2.BC
A项:发射光谱有两种类型:连续光谱和明线光谱,故A错误;
B、C项:各种原子的发射光谱都是线状谱,都有一定的特征,也称特征谱线,是因原子结构不同,导致原子光谱也不相同,因而可以通过原子发光谱线来确定和鉴别物质,对此称为光谱分析,故B、C正确;
D项:太阳光谱是吸收光谱,其中的暗线,说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素,故D错误。
点晴:原子的发射光谱都是线状谱,也叫特征谱线,各种不同的原子的光谱各不相同,是因原子中电子结合不同.因此可通过原子发光来确定物质的组成。
3.ACD
同一束光照射不同的金属,由可知,一定相同的是入射光的光子能量,不同的金属,逸出功不同,根据光电效应方程Ekm=hv-W0知,最大初动能不同,则遏止电压不同;同一束光照射,光中的光子数目相等,所以饱和光电流是相同的,故ACD正确,B错误。
4、【答案】D
试题分析:阴极射线是高速电子流,故A错误;阴极射线实质上真空管内由阴极发生的电子流,故B错误;阴极射线是组成物体的电子,不是原子,故C错误;电子质量很小,故阴极射线按直线传播,电子带负电,可以被电场和磁场偏转,故D正确。
5.B
体温为37 ℃,热力学温度,据可得:。故B项正确,ACD三项错误。
6.A
衍射现象和干涉现象是一切波的性质特征。故A选项错误。物质波,又称德布罗意波,是概率波,指空间中某点某时刻可能出现的几率,其中概率的大小受波动规律的支配。故B选项正确。任何一个运动着的物体,小到电子质子大到行星太阳,都有一种波与之对应这种波称为物质波 所以要物体运动时才有物质波。故C选项正确。电子是实物粒子,衍射是波特有的,所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的。故D选项正确。此题选择错误的选项,故选A。
点睛:此题要理解物质波的概念,知道一切运动的物体才有物质波,电子衍射图样是物质波存在的证明.
7.D
单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,根据光电效应条件知,单色光A的频率大于单色光B的频率,则λ1<λ2;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,不能使金属D产生光电效应现象.知金属C的逸出功小于金属D的逸出功,即WC<WD.故D正确,ABC错误.故选D.
点睛:解决本题的关键掌握光电效应的条件.即入射光的频率大于金属的极限频率,以及知道光子频率越大,波长越小.基础题目.
8.ABD
解:A、普朗克曾经大胆假设:振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子,故A正确
B、德布罗意提出:实物粒子也具有波动性,而且粒子的能量ε和动量p跟它对所应的波的频率ν和波长λ之间,遵从关系v=和λ=,故B正确
C、卢瑟福的实验提出了带核的原子结构模型:原子是由原子核和核外电子构成,故C错误
D、按照爱因斯坦的理论,在光电效应中,金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek,故D正确
E、玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念,成功地解释了氢原子光谱的实验规律,不能解释复杂的原子光谱的规律,故E错误
故选:ABD
9.BCE
试题分析:当入射光的频率大于极限频率时,才能发生光电效应;通过α粒子散射实验现象,提出原子核式结构模型;在康普顿效应中,部分能量转移,频率降低,波长变长;一次α衰变,质子数减小2,而质量数减小4,对于一次β衰变,质子数增加1,而质量数不变;当电子从高能级跃迁时,释放能量,动能减小,电势能增加,而向低能级跃迁时,吸收能量,动能增加,电势能减小,从而即可求解.
解:A、如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射,入射光的频率降低,则不一定大于极限频率,因此该金属不一定发生光电效应,故A错误;
B、通过α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转,绝大多不发生偏转,从而提出原子核式结构模型,故B正确;
C、康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,导致光的能量减小,则光的波长变长,故C正确;
D、放射性原子核经过2次α衰变,则质子数减小4,而质量数减小8,对于一次β衰变,质量数会不变,而质子数增加1,则总共核内质子数减少3个,故D错误;
E、玻尔理论,氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增大,原子的电势能减小,且总能量减小,故E正确;
故选:BCE.
10.C
放在A位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多.说明大多数射线基本不偏折,可知金箔原子内部很空旷.故A错误;放在B位置时,相同时间内观察到屏上的闪光次数较少.说明较少射线发生偏折,可知原子内部带正电的体积小.故B错误;选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶,观察到的实验结果基本相似.故C正确;主要原因是α粒子撞击到金原子后,因库仑力作用,且质量较大,从而出现的反弹,故D错误。所以C正确,ABD错误。
11.BCE
发生光电效应存在极限频率,红光比紫光频率低,所以不能发生光电效应,A错;大量光子显示波动性,个别光子显示粒子性,B对;电子从较低的能量态跃迁到较高能量态吸收的光子由频率条件决定,,C对;只有一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时,最多发生3到2,2到1两种可能,也就是最多可能发出2种不同频率的光,所以D错误;在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,根据,知波长增大, E正确;故正确的是BCE。
考点:本题考查对光子理解
12.(1)9.6×10﹣20 J;(2)4.0×1012.
(1)根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能:
=hv﹣W=h﹣h=6.63×10﹣34×3×108×≈9.6×10﹣20J;
(2)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,
阴极每秒钟发射的光电子的总电荷量Q=Imaxt=0.64×10﹣6C
阴极每秒钟发射的光电子的个数
n===4.0×1012;
答:(1)光电子飞出阴极时的最大初动能9.6×10﹣20 J;每秒钟阴极发射的光电子数4.0×1012
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