第四章 原子结构和波粒二象性 单元自测题 Word版含解析

选择性必修三 第四章 原子结构和波粒二象性
1.图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压Uc随入射光频率v变化的函数关系图像，下列判断正确的是( )
A．入射光的频率v不同，遏止电压Uc相同
B．入射光的频率v不同，光照强度不同，Uc－v图像的斜率相同
C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同
D．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流
2.如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一定的黄光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应
B.若改用蓝光照射光电管，图像与横轴交点在黄光照射时的右侧
C.若用频率更高的光照射光电管，则光电管中金属的逸出功变大
D.照射的黄光越强，饱和电流将越大
3.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E，处在能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22 eV，在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.1种
4.关于线状谱，下列说法中正确的是( )
A.每种原子处在不同温度下的线状谱不同 B.每种原子处在不同的物质中的线状谱不同
C.每种原子在任何条件下的线状谱都相同 D.两种不同的原子的线状谱可能相同
5.下列有关氢原子光谱的说法正确的是( )
A.氢原子的发射光谱是连续谱
B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光
C.氢原子光谱说明氢原子能量是连续的
D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关
6.波粒二象性是微观粒子的基本特征，以下说法正确的有( )
A．光电效应现象揭示了光的波动性
B．热中子束射到晶体上产生衍射图样，说明中子具有波动性
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
7.下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是( )
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性
8.已知氢原子的基态能量为，激发态能量为，其中。1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作。式中R叫作里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为( )
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是( )
A.原子核的质量大于组成它的核子的总质量，这个现象叫作质量亏损
B.玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的
C.在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为，若用波长为的单色光照射该金属，会产生光电效应
D.爱因斯坦提出质能方程，其中E是物体以光速c运动时的动能
10.如图所示为氢原子的能级图，大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁，最多能发出3种不同频率的光。若用发出的光照射逸出功为4.54 eV的某金属表面，则下列说法正确的是( )
A.3种频率的光都能使该金属发生光电效应
B.逸出光电子的初动能可能为4.54 eV
C.发生跃迁的氢原子越多，逸出光电子的最大初动能越大
D.氢原子从高能级跃迁到低能级核外电子的动能减小，电势能增大
答案以及解析
1.答案：B
解析：逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又，所以入射光的频率不同，遏止电压不同，A错误；由可得，故图线的斜率为相同的常量，B正确；由爱因斯坦光电效应可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，C错误；必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，D错误。
2.答案：D
解析：红光的频率小于黄光的频率，根据光电效应方程知，红光照射不一定发生光电效应，但不是一定不会发生光电效应，故A错误；蓝光的频率大于黄光的频率，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能增大，所以遏止电压增大，图像与横轴交点在黄光照射时的左侧，故B错误；光电管中金属的逸出功的大小是由金属本身决定的，与入射光的频率无关，故C错误；增加入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增加，饱和电流将增大，故D正确。
3.答案：C
解析：已知金属钾的逸出功为2.22 eV，要能打出光电子，则光子的能量必须大于钾的逸出功，由知，除了和小于金属钾的逸出功外，均大于2.22 eV，所以有4种光波的能量大于钾的逸出功，C选项正确。
4.答案：C
解析：每种原子都有自己的结构，只能发出由内部结构决定的自己的特征谱线，不会因温度、物质不同而改变，故C正确。
5.答案：B
解析：由于氢原子的轨道是不连续的，而氢原子在不同的轨道上的能量，故氢原子的能量是不连续的即分立的，故C错误；当氢原子从较高轨道第n能级跃迁到较低轨道第m能级时，发射的光子的能量为，显然的取值不同，发射光子的频率就不同，故氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关，故D错误；由于氢原子发射的光子的能量，所以发射的光子的能量值E是不连续的，只能是一些特殊频率的光，故A错误，B正确.
6.答案：B
解析：A.光电效应无法用波动性解释，爱因斯坦引入了光量子，成功解释了光电效应，因此光电效应现象揭示了光的粒子性，故A错误；
B.衍射和干涉是波特有的现象，热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，故B正确；
C.黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射规律，普朗克建立了量子理论，成功解释了黑体辐射的实验规律，故C错误；
D.根据,因为质子质量大于电子质量,质子动量大于电子的动量,由知质子的德布罗意波长比电子的小。故D错误。
故选：B。
7.答案：C
解析：A.光既是波又是粒子，A错误；
B.光子不带电，没有静止质量，而电子带负电，由质量，B错误；
C.光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，C正确；
D.个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，D错误；
故选C
8.答案：A
解析：若，由跃迁，释放光子，则，因为，则，又，得，解得里德伯常量，故A正确。
9.答案：B
解析：原子核的质量小于组成它的核子的总质量，这个现象叫作质量亏损，故A错误。玻尔认为，电子的轨道是量子化的，原子的能量也是量子化的，故B正确。光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为，根据，结合光电效应产生的条件可知，若用波长为的单色光做该实验，其频率小于截止频率，不会产生光电效应，故C错误。质能方程中E是与物体相联系的一切能量的总和，不是单一的动能，也不是单一的核能，故D错误。
10.答案：B
解析：A.因为氢原子最多能发出3种不同频率的光，说明氢原子是由能级向低能级跃迁，发出的3种光子的能量分别是，故只有2种频率的光能使该金属发生光电效应，错误。
B.逸出的光电子的最大初动能为，而光电子的初动能小于等于最大初动能，正确。
C.发生跃迁的氢原子越多，照射金属表面的光越强，但光电子的最大初动能只与照射光的频率有关，与照射光的强度无关，错误。
D.氢原子从高能级跃迁到低能级时，核外电子的动能增大，电势能减小，错误。