浙江湖州高中物理选修三原子结构和波粒二象性知识点总结提高培优

一、选择题1.彩虹是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。现有白光束由图示方向射入雨滴，。、b是经反射和折射后的其中两条出射光线，如图所示，A.光线。在雨滴中传播时的波长较长B.光线。在雨滴中的折射率较大C.光线。在雨滴中的传播速度较大D.若分别让。、b两色光分别照射同一光电管，若。光能引起光电效应，则b光一定也能2.如图所示，在研究光电效应的实验中，用波长一定的光照到阴极K上时，灵敏电流计G有示数，则下列判断正确的是（ ）A.流经电流计的电流方向为自a向bB.若将滑片向右移，电路中光电流一定增大C.若将电源极性反接，电流计读数一定增大D.若换用波长更长的光照射K,电流计读数一定增大3.如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转。下列说法不正确的是（ ）A.a光的频率一定大于b光的频率B.用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应C.电源正极可能与c接线柱连接D.若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由dfGff4.利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为v的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过，则（ ）A.改用紫外光照射K,电流表中没有电流通过B.只增加该可见光的强度，电流表中通过的电流将变小C.若将滑动变阻器的滑片移到八端，电流表中一定无电流通过D.若将滑动变阻器的滑片向B端移动，电流表示数可能不变5.a、b、c三条平行光线从空气射向玻璃砖且方向垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径，如图所示。光线b正好过圆心。，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q,则下列说法正确的是（ ）abA.玻璃对三种光的折射率关系是na<nb<ncB.玻璃对三种光的折射率关系是na<nc，b光的折射率大小无法确定C.用相同的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹间距比c光干涉条纹间距小D.若a、c都能使某金属发生光电效应，则a打出的光电子的最大初动能大于c光打出的光电子的最大初动能6.用不同频率的光照射某种金属时，逸出光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线如图所示，图线的反向延长线与纵轴交点纵坐标为-a（a>0）,与横轴交点横坐标为b，电子的电荷量大小为e，则由图获取的信息，错误的是（ ）A.该金属的截止频率为bB.该金属的逸出功为abC.普朗克常量为一aaD.入射光的频率为2b时，遏止电压为一e.如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则不正确的是（）A.入射的单色光的频率必须大于阴极材料的截止频率.增大单色光的强度，电流表的示数将增大C.滑片P向左移，电流表示数将增大D.滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零8.如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是（ ）A.原子A可能辐射出3种频率的光子.原子B最多能辐射出2种频率的光子C.原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D.原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4.如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的初动能增大，应该（ ）A.改用红光照射B.改用厂的高温炉子上开一个小孔，小孔可看做黑体，由小孔的热辐射特征，就可以确定炉内的温紫光照射C.增大光电管上的加速电压D.增大绿光的强度10.下列说法正确的是（ ）A.紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C.任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波D.德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长11.下列说法正确的是（ ）A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C.卢瑟福根据a粒子散射实验提出了原子的核式结构模型D.德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长.如图，当电键S断开时，用光子能量为3.1eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60eV时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60eV时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为A.2.5eV B.0.60eV C.1.9eV D.3.1eV.如图所示是光电管的原理图，已知当有频率为v0的光照到阴极k时，电路中有光电流，则（ ）Lj|A.若换用频率为V]（V]<V0）的光照射阴极K时，电路一定没有光电流B.若换用频率为丫2（v2>肘0）的光照射阴极K时，电路中光电流一定增大C.若将变阻器触头P从图示位置向右滑一些，仍用波长为V。的光照射，则电路中光电流一定增大D.若将变阻器触头P从图示位置向左滑过中心。点时，其他条件不变，则电路中仍可能有光电流14.下列说法正确的是（ ）A.随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都会增加，另一方面辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B.振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值C.动能相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显D.光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质15.假设在NeCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠分子，若取Na+和Cl-相距无限远时的电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.10丫。已知使一个中性钠原子Na最外层电子脱离原子核而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为eV,使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成Cl-所放出的能量（亲和能）为3.88V,由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界提供的总能量为（ ）A.4.88V B.15V C.2.8V D.7.40V二、填空题.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1.00丫，则入射光的波长应为m..原来不带电的锌板与验电器相连，用紫外线照射锌板，验电器指针张开一个角度，如图所示。这时锌板带，验电器指针带（两空都填正电或负电）.在电光效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可以判断出它们的光强关系为：甲乙丙；频率关系为甲—乙丙（填＞、=、＜号）。.氢原子能级图如图所示，巴尔末线系是氢原子从n＞3的各个能级跃迁至n=2能级时辐射光的谱线，则巴尔末线系中波长最长的谱线对应光子的能量为—eV；氢原子从n=4能级跃迁至n=2能级时。辐射光照射金属钾为阴极的光电管，钾的逸出功为2.25eV,则遏止电压Uc=V。 136eV.能量为E.的光子照射基态氢原子，刚好可使该原子中的电子成为自由电子.这一能量E,称为氢的电离能.现用一频率为v的光子从基态氢原子中击出了一电子，该电子在远离核以后速度的大小为（用光子频率v、电子质量m、氢原子的电离能EI和普朗克常量h表示）.如图甲所示为研究发生光电效应时通过光电管上的电流随电压变化的电路，用频率为u的单色光照射阴极K时，能发生光电效应，改变光电管两端的电压，测得电流随电压变化的图象如图乙所示，已知电子的带电荷量为e，真空中的光速为c，普朗克常量为h.①阴极K的极限频率u0=；②若用上述单色光照射一群处于基态的氢原子，恰能使氢原子跃迁到n=4的激发态，氢原子处于基态时的能量E1=..利用光电管产生光电流的电路如图所示.电源的正极应接在端（填，〃或“b〃）；若电流表读数为8|1A,则每秒从光电管阴极发射的光电子数至少是个.（已知电子电量为e=1.6X10-19C）.某光源能发出波长为0.6加的可见光，用它照射某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为0.25eV.已知普朗克常量h=6.63X10-34J•S，光速C=3x108m/s，贝U上述可见光中每个光子的能量为；该金属的逸出功。（结果保留三位有效

数字).利用金属晶格做为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m,电量为e，初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则电子的德布罗意波长入=..如图，①、②两条线表示a粒子散射实验中某两个a粒子运动的轨迹，那么沿轨迹③射向原子核的a粒子经过原子核附近后可能的运动轨迹为(选填“a〃"b〃"c〃"d”)，选择的理由是。.如图为氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子跃迁时，发出种频率不V.同的光子.若用其中频率最大的光照射到逸出功为2.7eV的光电管上，则加在该光电管上的遏止电压为V.WeV［卜-0.54一1』12 乱网〕L 13.<)三、解答题27.根据玻尔原子结构理论，氮离子(He+)的能级图如图甲所示，大量处在n=4的激发态的氯离子(He+)在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光，用其中所释放出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.64V时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于1.64V时，电流表读数为零。求：(1)光电管阴极材料的逸出功以;(2)现把电路改为图丙，当电压表读数为2V时，则电子到达阳极时的最大动能Ek。

欣V<K*■B**■&***»*»3!^»*»al»!»S ()28.一个电子与一个基态氢原子碰撞，刚好使这个氢原子电离。这个电子的动能是多少？29.华裔物理学家朱棣文和他的同事在实验室用激光冷却的方式将温度降到了10-6K的数量级并捕捉到原子，其原理就是利用光子与原子发生碰撞来降低原子的速度，从而降低物体的温度。假设激光光子的动量大小为P0，某质量为m的原子，以速度v0迎着激光入射的方向运动，光子与原子碰撞后反射回来的动量大小为P1(P1<P0),已知普朗克常量为h，求：①