人教版（2023）选修第三册第四章原子结构和波粒二象性（含解析）

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（共21题）

一、选择题（共12题）

能够证明光具有波粒二象性的现象是

A．光的干涉、衍射现象和光电效应B．光的反射与小孔成像

C．光的折射现象D．光的干涉、衍射与光的色散

在粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是

A．粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用

B．粒子一直受到原子核的斥力作用

C．粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用

D．粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小

下列说法中正确的是

A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性

B．光的频率越高，波长越长

C．光的波长越长，光子的能量越大

D．光在真空中的传播速度不一定为

利用金属晶格（大小约）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的行射图样。已知电子质量为，电荷量为，初速度为，加速电压为，普朗克常量为，则下列说法中正确的是

A．该实验说明了电子具有粒子性

B．实验中电子的德布罗意波的波长为

C．加速电压越大，电子的衍射现象越明显

D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显

射线是一种高频电磁波，若射线在真空中的波长为，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，以和分别表示射线每个光子的能量和动量，则

A．，B．，，

C．，D．，

如图所示，表示金原子核，粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的

A．B．C．D．

对卢瑟福原子模型，如果根据经典电磁理论分析，会得出与事实不一致的一些推论。这些推论是

A．原子十分稳定，原子光谱是连续谱B．原子十分稳定，原子光谱是线状谱

C．原子很不稳定，原子光谱是连续谱D．原子很不稳定，原子光谱是线状谱

在粒子散射实验中，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，只有少数粒子发生了大角度的偏转。这些大角度偏转的粒子比基本上沿原来方向前进的粒子

A．具有较大的初动能B．受到更大的库仑斥力

C．受到更大的撞击力D．受到较多电子的撞击作用

年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得年诺贝尔物理学奖，下列关于光电效应的说法正确的是

A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应

B．电子脱离某种金属所做的功叫这种金属的逸出功，其与入射光的频率和强度有关

C．用不同频率的光照射同种金属，发生光电效应时逸出的光电子的最大初动能都相同

D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，单位时间内射出的光电子数将减少

下列说法正确的是

A．阴极射线的本质是高频电磁波

B．只要入射光强度足够大，就会发生光电效应

C．微观粒子也具有波动性，对应的波叫作德布罗意波，其本质为电磁波

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，光子散射后波长变大

氦原子被电离出一个核外电子后，会形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为，氦离子能级如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收的是

A．B．C．D．

关于电子的运动规律，以下说法正确的是

A．电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律

B．电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律

C．电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律

D．电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律

二、填空题（共5题）

粒子散射实验现象：绝大多数粒子穿过金箔后，与原来的运动方向，但有少数粒子（约占八千分之一）发生了偏转，极少数粒子偏转的角度甚至大于，个别粒子甚至被弹回。

光电子：光电效应中发射出来的。

汤姆孙原子模型（枣糕模型）

（）年，汤姆孙发现了，使人们认识到原子有复杂的结构。

（）世纪初汤姆孙提出了原子的枣糕模型：原子是一个球体，均匀分布在整个球内，而却像枣糕里的枣子那样镶嵌在原子里面。

世纪，荷兰物理学家提出了光的波动说，但由于支持傚粒说，因而微粒说长期占着主导地位，世纪观察到了光的、现象，波动说才得到了公认，后来又发现了，证实光具有粒子性，因而光具有。

如图所示的是工业生产中大部分光控制设备用到的光控继电器示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等组成，看图回答下列问题：

（）图中端应是电源极。

（）光控继电器的原理是：当光照射光电管时，。

三、解答题（共4题）

人的体表在不断地向外辐射电磁波，经测得，人体表面辐射本领最大的是波长为的电磁波，此电磁波的能量子的值是多少？

金属钠的逸出功是，红光在真空中的波长是，问用红光照射金属钠，表面能否发生光电效应现象（普朗克常量）？

蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为，它发出的最强的热辐射的波长为，根据热辐射理论，与辐射源的绝对温度的关系近似为。老鼠发出最强的热辐射的波长约为多大？

氢原子光谱除了巴耳末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为，，。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：

(1)时，对应的波长；

(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多大？时，传播频率为多大？

答案

一、选择题（共12题）

1.【答案】A

【解析】小孔成像说明光沿直线传播，选项C、D说明光的波动性。故选项A正确。

2.【答案】B

【解析】粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；

粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，同理，当粒子远离金原子核时斥力做正功，速度增大，故D错误。

3.【答案】A

【解析】干涉和衍射现象是波的特性，说明光具有波动性，A对；

光的频率越高，波长越短，光子能量越大，故B、C错；

光在真空中的速度为，故D错。

4.【答案】B

【解析】实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，电子具有波动性，选项A错误；由动能定理可知，，经过电场加速后电子的速度，电子的德布罗意波的波长，选项B正确；由电子的德布罗意波波长公式可知，加速电压越大，电子的德布罗意波的波长越短，则衍射现象越不明显，选项C错误；质子与电子的动能相同，但是质子质量大于电子质量，动量与动能间存在关系，可知质子的动量大于电子的动量，由于，可知质子的德布罗意波波长小于电子的德布罗意波波长，波长越小衍射现象越不明显，选项D错误。

5.【答案】D

【解析】光子的能量，动量，故D正确。

6.【答案】D

【解析】粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲的就越小，故D对。

7.【答案】C

8.【答案】B

9.【答案】D

【解析】要有光电子逸出，则光电子的最大初动能，所以只有入射光的频率大于金属的极限频率，即波长小于极限波长时，才会有光电子逸出，故A错误；

逸出功就是使电子脱离金属所做功的最小值，金属的逸出功是金属的固有属性，与入射光的频率和强度无关，故B错误；

根据爱因斯坦光电效应方程，可知光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系，用不同频率的光照射同种金属发生光电效应时，逸出的光电子的最大初动能不同，故C错误；

发生光电效应时，对于一定频率的光，减弱入射光的强度，则单位时间内入射的光子的数目减少，所以单位时间内发出光电子的数目减少，故D正确。

10.【答案】D

【解析】阴极射线本质是电子流，故A错误；

根据光电效应方程可知发生光电效应与入射光的强度无关，与入射光的频率有关，故B错误；

实物粒子具有波动性，对应的波叫作德布罗意波，与电磁波无关，故C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，入射光子的动量减小，根据可知光子散射后波长变大，故D正确。

11.【答案】B

12.【答案】C

【解析】电子运动对应的物质波是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵循牛顿运动定律，A、B错误；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，可确定电子在某点附近出现的概率，且概率遵循波动规律，C正确，D错误。

二、填空题（共5题）

13.【答案】偏离不多；

14.【答案】电子

15.【答案】电子；正电荷；

16.