人教版(2019)物理选择性必修3原子结构和波粒二象性习题含答案

原子结构和波粒二象性单元练习

一、单选题

1．关于近代物理学的结论中，正确的是（ ）

A．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性

B．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用轨迹来描述粒子的运动 C．光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比

D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应

2．如图所示，大量氢原子处于能级n＝4的激发态，当它们向各较低能级跃迁时，对于多种可能的跃迁，下面说法中正确的是（ ）

A．从n＝4能级跃迁到n＝2能级放出的光子的频率等于从n＝2能级跃迁到n＝1能级放出的光子的频率 B．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子能量最小 C．从n＝4能级跃迁到n＝1能级放出的光子波长最长 D．最多只能放出6种不同频率的光子

3．如图(1)所示为氢原子的能级，图(2)为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光，则谱线b是氢原子（ ）

1

A．从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 B．从n=5的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光 C．从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的辐射光 D．从n=1的能级跃迁到n=2的能级时的辐射光

4．用频率为的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为U，若金属甲的截止频率甲=，金属乙的截止频率为乙，则甲：乙为（ ） A．3：4

B．4：3

C．9：8

D．8：9

43345．如图所示，分别用频率为v、2v的光照射某光电管阴极K，对应的遏止电压之比为1:4。普朗克常量用h表示，则（ ）

A．用频率为

3v的光照射该光电管时，有光电子逸出 4 2

B．该光电管阴极K的金属材料的逸出功为

1h 2C．分别用频率为v、2v的光照射时，后者逸出光电子的初动能一定大 D．分别用频率为v、2v的光照射，加正向电压时，后者饱和光电流一定大

6．氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，氢原子的电子由内层轨道跃迁到外层轨道时（ ） A．氢原子释放能量，电子的动能增加，电势能减小 B．氢原子吸收能量，电子的动能增加，电势能增加 C．氢原子释放能量，电子的动能减小，电势能减小 D．氢原子吸收能量，电子的动能减小，电势能增加

7．如图所示，一束白光经三棱镜后发生了色散，在a、b之间形成彩色光带，下列说法正确的是（ ）

A．a光是偏振光，b光不是

B．在棱镜中a光的速率比b光速率大

C．用a、b光照射同一金属都发生光电效应，a光照射出光电子的最大初动能大 D．增大白光入射角，则b光先消失

8．如图甲所示为研究某金属光电效应的装置，当用光子能量为6eV的光照射到光电管阴极K时，测得电流表的示数随电压表示数变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）

3

A．光电子的最大初动能为4eV B．该金属的逸出功为3eV

C．加在A、K间的正向电压越大，光电流也越大 D．该金属的逸出功随着入射光频率的增大而增大 9．在人类对波粒二象性的认识过程中，下列说法不正确的是（ ） ．．．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 B．爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说

C．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想

D．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

10．氢原子第n能级的能量为En13.6eV（n=1，2，3…），大量处在n=3能级的氢原子向低能级跃迁过n2程中，下列说法中正确的是（ ） A．氢原子的发射光谱为连续谱 B．会辐射出两种不同频率的光子

C．由n=2能级跃迁到n=1能级时产生的光子频率最小

D．辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属钨，能使其发生光电效应的光子有两种

11．用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为3.0eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA，移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于0.77V时，电流表读数为0，则（ ）

4

A．电键K断开后，没有电流流过电流表G B．所有光电子的初动能为0.7eV C．光电管阴极的逸出功为2.3eV

D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小

12．有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与它发生碰撞。已知碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收，从而使该原子由基态跃迁到激发态，然后此原子向低能级跃迁，并放出光子。若氢原子碰撞后放出一个光子，已知氢原子的基态能量为E1(E1＜0)。则速度v0可能为（ ）

A．E1 mB．2E1 mC．3E1 mD．4E1 m二、填空题

13．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2。原子从a能级状态跃迁到c能级状态时______（填“吸收”或“辐射”）波长为______的光子。

14．已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，则入射光的波长应为___m．

15．小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如下图甲所示。已知普朗克常量

h6.631034Js

5

(1)图甲中电极A为光电管的_____（填“阴极”或“阳极”）

(2)实验中测得铷的遏止电压Ue与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率vc_____Hz，逸出功W0_____J。

(3)如果实验中入射光的频率v7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek_____J。

16．粒子散射实验的实验现象：_____粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有_____粒子（约占八千分之一）发生了大角度偏转，偏转的角度甚至_____90°，也就是说它们几乎被“撞了回来”（绝大多数、多数、少数、大于、小于） 三、解答题

17．从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中的几个重要物理量。表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的遏止电压Uc和入射光的频率ν的几组数据。 Uc/V 0.54 0.64 0.71 0.81 0.88 ν/1014Hz 5.64 5.89 6.10 6.30 6.50 (1)在给出的坐标纸中作出Uc﹣ν图象；

(2)根据所作图象求出该金属的截止频率νc；（结果保留三位有效数字） (3)根据图象求出普朗克常量的值。（结果保留两位有效数字）

6

18．某金属的逸出功为W0，现在将波长为的光照射金属的表面，有光电子的逸出。已知普朗克常量为h。 (1)求光电子的最大初动能？ (2)求遏止电压？ (3)求铝的截止频率？

19．光照射金属铝时，能发生光电效应的最大波长为0。当用波长为的光照射铝时发生光电效应，测得遏止电压为Uc，已知光速为c，光电子的电量为e。求 （1）光电子的最大初动能Ek； （2）普朗克常量h。

参考答案

1．B2．D3．B4．C5．A6．D7．B8．B9．A10．D11．C12．C

1213．吸收

1214．4.3x10-7

7

15．阳极 5.14×1014（5.12×1014-5.18×1014） 3.14×10-19（3.39×10-19-3.43×10-19） 1.23×10-19（1.21×10-19-1.25×10-19） 16．绝大多数 少数 大于

17．(1) 18．(1)EhchckW0；(2)UceW0e；(3)W0h

19．（1）eUc；（2）

eUc0c

0

8

； (2)4.26×1014 Hz；(3)6.2×10-34J∙s