第四章 原子结构和波粒二象性 专项强化训练 Word版含解析

2020-2021学年高二物理人教版（2019）选择性必修第三册专项强化（四）原子结构和波粒二象性
1.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为( )
A. B. C. D.
2.热辐射是指所有物体都要向外辐射电磁波的现象。辐射强度指垂直于电磁波传播方向上的单位面积上单位时间内所接收到的辐射能量。在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线，图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴表示某种波长的电磁波的辐射强度，则由图线可知，同一物体在不同温度下( )
A.向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C.向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
D.辐射强度的极大值随温度升高而向波长较短的方向移动
3.关于黑体及黑体辐射，下列说法正确的是( )
A.黑体是真实存在的
B.普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元
C.随着温度升高黑体辐射的各波长的强度有些会增强，有些会减弱
D.黑体辐射无任何实验依据
4.如图甲所示为氢原子部分能级图，大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从能级向能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，则下列说法正确的是（ ）
A.从能级向能级跃迁时辐射的光，也一定能使阴极K发生光电效应
B.用从能级向能级跃迁时辐射的光照射阴极K，阴极K的逸出功会变大
C.在光的频率不变的情况下，饱和电流不随入射光强度的变化而变化
D.用从能级向能级跃迁时辐射的光照射能级的氢原子，可以使其电离
5.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
6.下表给出了一些金属材料的逸出功。
材料 铯 钙 镁 铍 钛
逸出功(×10-19)J 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6
现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种(普朗克常量h=6.63×10-34J·s，光速c=3.0×108m/s)（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
7.关于原子模型，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子，说明原子的“枣糕”模型是正确的
B．卢瑟福粒子散射实验说明原子核具有结构
C．按照玻尔理论，氢原子核外电子的轨道是量子化的
D．按照电子云概念，原子中电子的坐标没有确定的值
8.下列说法正确的是( )
A.α粒子散射实验说明了原子核具有复杂的结构
B.利用原子的特征谱线可以鉴别物质的组成成分
C.天然放射现象中，α射线的穿透能力比γ射线强
D.随温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
9.下列说法正确的是(?? )
A.氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁至半径较小的轨道时,电子的动能增加,电子的电势能减小,原子的总能量减小
B.天然放射现象的发现,揭示了原子核具有复杂结构,天然放射出的三种射线,穿透能力最强的是α射线
C.光电效应的截止频率是由入射光频率决定的
D.氢原子光谱有很多不同的亮线,说明氢原子光谱是连续光谱
10.根据玻尔理论,当氢原子发出一个光子后,下列结论不正确的是( )
A. 原子的能量将减少 B. 原子的电势能将减少
C. 核外电子绕核运转的周期将减小 D. 核外电子绕核运转的动能将减少
答案以及解析
1.答案：A
解析：每个光量子的能量，每秒钟发射的总能量为P，则。
2.答案：D
解析：由图线可知，对于同一物体，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，向外辐射的电磁波的总能量增大；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D正确，A、C错误；从图像中无法准确知道波长范围的变化情况，故B错误。
3.答案：B
解析：黑体并不是真实存在的，故A错误；普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故B正确；随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，故C错误；黑体辐射是有实验依据的，故D错误。
4.答案：D
解析：由玻尔理论知和能级的能级差大于和能级的能级差，用从能级向能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，恰好发生光电效应，若用从能级向能级跃迁时辐射的光照射阴极K，不能使阴极K发生光电效应，选项A错误；逸出功由金属本身决定，与入射光频率大小无关，选项B错误；在入射光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间逸出的光电子数越多，饱和电流越大，选项C错误；当处于能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85 eV时，将会被电离，能级与能级间的能量差大于0.85 eV，D正确。
5.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。
6.答案：A
解析：本题考查发生光电效应的条件,光子的能量以及光的波长、波速与频率的关系.
当单色光的频率大于金属的极限频率时便能产生光电效应,即照射光子的能量大于金属的逸出功.由及得,.
照射光光子的能量大于铯、钙的逸出功,能产生光电效应的材料有2种,故A项正确.
7.答案：C
解析：A.汤姆生发现电子，提出原子的枣糕模型，故A错误。
B.卢瑟福通过α粒子散射实验得出原子的核式结构模型，故B错误。
C.按照玻尔理论，氢原子核外电子的轨道是量子化的，故C正确。
D.氢原子核外电子的轨道是量子化的，结合测不准原理可知，电子的轨道是测不准的，其轨道只能是在一定的范围内出现的概率的大小，即电子云。
8.答案：B
解析：在α粒子散射实验中发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，α粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故A错误；每种元素都有自己的特征谱线，利用特征谱线可以鉴别物质或确定物质的组成成分，故B正确；天然放射现象中，γ射线穿透能力比α射线强，故C错误；随温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故D错误。
9.答案：A
解析：A、根据波尔理论可知,核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时,库仑力做正功,则氢原子的电势能减小,电子的动能增大;再据能级与半径的关系可知,原子的能量随半径的减小而减小,故A正确;B、天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构,天然放射出的三种射线,穿透能力最强的是γ射线,故B错误;C、金属的逸出功和截止频率都是金属的固有属性,与入射光频率无关,故C错误;D、光谱有很多不同的亮线,说明氢原子能发出很多不同频率的光,是特征谱线,但它的光谱不是连续光谱,故D错误。故选:A。
10.答案：D
解析：原子发出一个光子后，其能量要减少；电子要到更小的轨道上运行，原子的势能即电子与原子核之间的 库仑引力所对应的能量，距离减小势能减少；由得，T随r的减小而减小；由 得，动能随r的减小而增大.