章末檢測(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每題5分，共50分)1．有關經典物理學中的粒子，下列說法正確的是()A．有一定的大小，但沒有一定的質量B．有一定的質量，但沒有一定的大小C．既有一定的大小，又有一定的質量D．有的粒子還有一定量的電荷答案CD解析根據經典物理學關于粒子的理論定義得C、D正確．2．(2023·保定高二檢測)愛因斯坦由光電效應的實驗規律，猜測光具有粒子性，從而提出光子說，從科學研究的方法來說，這屬于()A．等效替代B．控制變量C．科學假說D．數學歸納答案C解析為了解釋光電效應的實驗規律，由于當時沒有現成的理論，愛因斯坦就提出了“光子說”來解釋光電效應的規律，并取得成功．從科學研究的方法來說，這屬于科學假說．C正確，A、B、D錯誤．3．(2023·石河子高二檢測)關于光的本性，下列說法中正確的是()A．光電效應反映光的粒子性B．光子的能量由光的強度所決定C．光子的能量與光的頻率成正比D．光在空間傳播時，是不連續的，是一份一份的，每一份光叫做一個光子答案ACD解析光電效應反映了光的粒子性，A對；光子的能量由光的頻率決定，B錯誤；光子的能量E＝hν，h是普朗克常量，故光子的能量與光的頻率成正比，C對；根據光子說的內容可知，D對．4．關于原子結構的認識歷程，下列說法正確的有()A．湯姆孫發現電子后猜想出原子內的正電荷集中在很小的核內B．α粒子散射實驗中少數α粒子發生了較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據C．對原子光譜的研究開辟了深入探索原子結構的道路D．玻爾原子理論無法解釋較復雜原子的光譜現象，說明玻爾提出的原子定態概念是錯誤的答案BC解析湯姆孫發現了電子后，認為原子是一個帶正電的均勻球體，電子一個個鑲嵌在其中，選項A錯誤；由盧瑟福對α粒子散射實驗現象的分析所得出的結論說明選項B正確；根據原子光譜產生的機理進行探究，可知選項C正確；玻爾理論雖然不能解釋較為復雜原子的光譜現象，但其理論是正確的，選項D錯誤．5．(2023·邢臺高二檢測)下列敘述中符合物理學史的有()A．湯姆孫通過研究陰極射線實驗，發現了電子和質子的存在B．盧瑟福通過對α粒子散射實驗現象的分析，證實了原子是可以再分的C．巴耳末根據氫原子光譜分析，總結出了氫原子光譜可見光區波長公式D．玻爾提出的原子模型，徹底否定了盧瑟福的原子核式結構學說答案C解析湯姆孫通過研究陰極射線發現了電子，A錯；盧瑟福通過對α粒子散射實驗現象的分析，得出了原子的核式結構模型，B錯；巴耳末根據氫原子光譜在可見光區的四條譜線得出巴耳末公式，C正確；玻爾的原子模型是在核式結構模型的基礎上提出的幾條假設，并沒有否定核式結構學說，D錯誤．6．(2023·東莞高二檢測)仔細觀察氫原子的光譜，發現它只有幾條不連續的亮線，其原因是()A．氫原子只有幾個能級B．氫原子只能發出平行光C．氫原子有時發光，有時不發光D．氫原子輻射的光子的能量是不連續的，所以對應的光的頻率也是不連續的答案D解析光譜中的亮線對應不同頻率的光，“分離的不連續的亮線”對應著不同頻率的光，B、C錯誤；氫原子在不同的能級之間躍遷時，輻射出不同能量的光子，并且滿足E＝hν.能量不同，相應光子頻率不同，體現在光譜上是一些不連續的亮線，A錯誤、D正確．7．(2023·盤錦高二檢測)氫原子的核外電子由離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，下列說法中正確的是()A．核外電子受力變小B．原子的能量減少，電子的動能增加C．氫原子要吸收一定頻率的光子D．氫原子要放出一定頻率的光子答案BD解析氫原子的核外電子由離核較遠的軌道躍遷到離核較近的軌道上時，r減小，由庫侖定律知核外電子受力變大，A錯；由keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)得Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r)知電子的動能變大，由En＝－eq\f,n2)eV知n減小時原子能量減少，B對；電子由高能級向低能級躍遷時放出一定頻率的光子，C錯、D對．8．如圖1為氫原子能級示意圖的一部分，則氫原子()圖1A．從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出電磁波的波長長B．從n＝5能級躍遷到n＝1能級比從n＝5能級躍遷到n＝4能級輻射出電磁波的速度大C．處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率是一樣的D．從高能級向低能級躍遷時，氫原子核一定向外放出能量答案A解析根據ΔE＝hν，ν＝eq\f(c,λ)可知λ＝eq\f(c,ν)＝eq\f(hc,ΔE)，從n＝4能級躍遷到n＝3能級的能級差比從n＝3能級躍遷到n＝2能級的能級差小，所以從n＝4能級躍遷到n＝3能級比從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出電磁波的波長長，選項A正確；電磁波的速度是光速，與電磁波的波長、頻率無關，選項B錯誤；處于不同能級時，核外電子在各處出現的概率并不相同，C錯誤；從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，而不是氫原子核放出能量，D錯誤．所以選A.圖29．(2023·衡水高二檢測)如圖2所示為氫原子的能級圖，一群氫原子處于n＝4的激發態，在向較低能級躍遷的過程中向外發出光子，用這些光照射逸出功為eV的金屬銫，下列說法正確的是()A．這群氫原子能發出6種頻率不同的光，其中從n＝4躍遷到n＝3所發出的光波長最短B．這群氫原子能發出3種頻率不同的光，其中從n＝4躍遷到n＝1所發出的光頻率最高C．金屬銫表面所發出的光電子的初動能最大值為eVD．金屬銫表面所發出的光電子的初動能最大值為eV答案D解析從n＝4躍遷到n＝3所發出的光波的頻率最小，波長最長，A錯；從n＝4躍遷到n＝1所發出的光的頻率最高，發出有Ceq\o\al(2,4)＝6種頻率的光子，B錯；光電子的最大初動能對應入射光子的頻率最高時，最大入射光能量對應的入射光子的頻率最高，即ΔE＝E4－E1＝－eV－(－eV)＝eV，由光電效應方程知Ek＝ΔE－W0＝eV，C錯、D對．圖310．研究光電效應規律的實驗裝置如圖3所示，用頻率為ν的光照射光電管陰極K時，有光電子產生．由于光電管K、A間加的是反向電壓，光電子從陰極K射出后將向陽極A做減速運動．光電流i由圖中電流計G測出，反向電壓U由電壓表V測出．當電流計示數恰好為零時，電壓表的示數稱為遏止電壓Uc.下列表示光電效應實驗規律的圖象中，正確的是()答案ACD解析當入射光頻率為ν時，光電子的最大初動能Ek＝hν－W0，要使光電流為零，則eUc＝Ek，即eUc＝hν－W0，由此可知B錯誤；在發生光電效應時光電流強度與光強成正比，A正確；當光強和頻率一定時，反向電壓越大，到達陽極A的光電子數越少，光電流越小，C正確；光電效應的發生是瞬時的，因此在10－9s時間后達到恒定值，D正確．二、填空題(本題共3小題，共16分)圖411．(4分)1924年，法國物理學家德布羅意提出，任何一個運動著的物體都有一種波與它對應.1927年，兩位美國物理學家在實驗中得到了電子束通過鋁箔時的衍射圖案，如圖4所示．圖中，“亮圓”表示電子落在其上的________大，“暗圓”表示電子落在其上的________小．答案概率概率12．(6分)X射線管中陽極與陰極間所加電壓為3×104V，電子加速后撞擊X射線管陰極產生X射線，則X射線的最短波長為________．(電子電荷量e＝×10－19C，電子初速度為零)答案×10－11m解析X射線光子最大能量hν＝eU，即heq\f(c,λ)＝eU，λ＝eq\f(hc,eU)＝×10－11m.13．(6分)(1)如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等，則它們的()也相等．A．速度B．動能C．動量D．總能量圖5(2)根據玻爾原子結構理論，氦離子(He＋)的能級圖如圖5所示．電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離________(選填“近”或“遠”)．當大量He＋處在n＝4的激發態時，由于躍遷所發射的譜線有________條．答案(1)C(2)近6解析(1)根據德布羅意波長公式λ＝eq\f(h,p)，若電子的德布羅意波長和一個中子的波長相等，則動量p也相等，故C正確，A、B、D錯誤．(2)量子數越大，軌道越遠，電子處在n＝3軌道上比處在n＝5軌道上離氦核的距離要近；處在n＝4的激發態時，由于躍遷所發射的譜線有Ceq\o\al(2,4)＝6條．三、計算題(本題共3小題，共34分)14．(10分)A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發生光電效應，且所產生的光電子最大初動能分別為EA、EB.求A、B兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功．答案2∶1EA－2EB解析光子能量ε＝hν，動量p＝eq\f(h,λ)，且ν＝eq\f(c,λ)，得p＝eq\f(ε,c)，則pA∶pB＝2∶1，A照射時，光電子的最大初動能EA＝εA－W0，同理，EB ＝εB－W0，又εA∶εB＝2∶1，聯立解得W0＝EA－2EB.15．(12分)氫原子的能級圖如圖6所示，某金屬的極限波長恰好等于氫原子由n＝4能級躍遷到n＝2能級所發出的光的波長．現在用氫原子由n＝2能級躍遷到n＝1能級時發出的光去照射，則從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能是多少？圖6答案eV解析根據玻爾理論可知，氫原子由n＝4能級躍遷到n＝2能級時，輻射出的光子能量為hν＝E4－E2①據題意知，該金屬的逸出功為W0＝hν②氫原子從n＝2能級躍遷到n＝1能級時，所輻射出的光子能量為hν′＝E2－E1③據愛因斯坦光電效應方程知，光電子的最大初動能Ek滿足Ek＝hν′－W0④①②③④聯立可得：Ek＝2E2－E1－E4將E1＝－eV，E2＝－eV和E4＝－eV代入上式，可得Ek＝eV.16．(12分)氫原子處于基態時，原子的能量為E1＝－eV，當處于n＝3的激發態時，能量為E3＝－eV，則：(1)當氫原子從n＝3的激發態躍遷到n＝1的基態時，向外輻射的光子的波長是多少？(2)若要使處于基態的氫原子電離，至少要用多大頻率的電磁波照射原子？(3)若有