备考2025届高考物理一轮复习强化训练第十六章近代物理第1讲原子结构和波粒二象性

第1讲原子结构和波粒二象性1.[能级跃迁/2024湖北]2024年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星胜利放射.该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线（对应的光子能量为10.2eV）.依据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子（A）A.n＝2和n＝1能级之间的跃迁B.n＝3和n＝1能级之间的跃迁C.n＝3和n＝2能级之间的跃迁D.n＝4和n＝2能级之间的跃迁解析2.[能级跃迁＋光子能量/2024新课标]铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁放射的光子具有稳定的频率，铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10－5eV，跃迁放射的光子的频率量级为（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，元电荷e＝1.60×10－19C）（C）A.103Hz B.106HzC.109Hz D.1012Hz解析由跃迁理论可知，跃迁放射的光子能量等于发生跃迁的两能级的能量差，即ΔE＝hν，解得ν＝ΔEh＝103.[光子能量＋光子动量/2024海南/多选]已知一个激光放射器功率为P，放射波长为λ的光，光速为c，普朗克常量为h，则（AC）A.光的频率为cB.光子的能量为hC.光子的动量为hD.在时间t内激光器放射的光子数为Pt解析由波的学问可知λ＝cT＝cν，则光的频率为ν＝cλ，A对；由光子说可知，光子能量E＝hν＝hcλ，光子动量p＝hλ，B错C对；时间t内放射的光子的总能量为Pt，即n·hcλ＝Pt，则n＝4.[核式结构模型＋玻尔理论/2024湖南]关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（C）A.卢瑟福的核式结构模型说明白原子光谱的分立特征B.玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律C.光电效应揭示了光的粒子性D.电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性解析卢瑟福的核式结构模型说明的是α粒子散射试验现象，A错误；玻尔原子理论只说明白氢原子光谱的分立特征，但无法说明其他原子如氦的原子光谱，B错误；光电效应说明光具有能量，具有粒子性，C正确；电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性，D错误.5.[德布罗意波/2024浙江1月/多选]电子双缝干涉试验是近代证明物质波存在的试验.如图所示，电子枪持续放射的电子动量为1.2×10－23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上.已知电子质量取9.1×10－31kg，普朗克常量取6.6×10－34J·s，下列说法正确的是（BD）A.放射电子的动能约为8.0×10－15JB.放射电子的物质波波长约为5.5×10－11mC.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉D.假如电子是一个一个放射的，仍能得到干涉图样解析据p2＝2mEk可知，放射电子的动能约为Ek＝p22m≈7.9×10－17J，故A错误；依据德布罗意波长公式λ＝hp可得，放射电子的物质波波长约为λ＝5.5×10－11m，故B正确；电子具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则即使电子依次通过双缝也能发生干涉现象，只是须要大量电子才能显示出干涉图样，故C6.[氢原子能级＋电磁波谱/2024广东]目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子.氢原子第n能级的能量为En＝E1n2，其中E1＝－13.6eV.图示是按能量排列的电磁波谱，要使n＝20的氢原子吸取一个光子后，恰好失去一个电子变成氢离子，被吸取的光子是（A.红外线波段的光子 B.可见光波段的光子C.紫外线波段的光子 D.X射线波段的光子解析n＝20的氢原子能量为E20＝E1202＝－0.034eV，该氢原子的电离能为0.034eV.吸取一个光子，恰好失去一个电子变成氢离子，由题图所示按能量排列的电磁波谱可知，被吸取7.[多种学问综合考查/多选]氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示.氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ.用同一双缝干涉装置探讨两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹.用两种光分别照耀如图4所示的试验装置，都能产生光电效应.下列说法正确的是（CD）A.图1中的Hα对应的是ⅠB.图2中的干涉条纹对应的是ⅡC.Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量D.P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大解析氢原子发生能级跃迁，由Em－En＝hν＝hcλ可知，可见光Ⅰ的频率大，波长短，可见光Ⅱ的频率小，波长长.题图1中的Hα是四种可见光中频率最小的，故不行能是可见光Ⅰ，A错误；题图2的干涉条纹的间距比题图3干涉条纹的间距窄，由Δx＝Ldλ可知，题图2对应的是波长较短的光，即Ⅰ，B错误；由公式p＝hλ可知，