第四章《原子結構和波粒二像性》高分必刷鞏固達標檢測卷（基礎版）全解全析1．D【詳解】A．根據(jù)黑體輻射理論可知，一切物體都在輻射電磁波，故A正確；B．根據(jù)黑體輻射規(guī)律可知，隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故B正確；C．能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體，故C正確；D．物體輻射電磁波的情況不僅與溫度有關，還與其它因素有關，比如物體的形狀，故D錯誤。本題選不正確的，故選D。2．C【詳解】A．光子速度均為光速，所以速度之比為，故A錯誤；BD．由可得，頻率之比為，波長之比為。故BD均錯誤；C．由可得動量之比為，故C正確。故選C。3．B【詳解】A．原子能量越低越穩(wěn)定，處于基態(tài)的氫原子是穩(wěn)定的，故A錯誤；B．一個氫原子處于第三激發(fā)態(tài)時，最多可能輻射出4躍遷到3，3躍遷到2，2躍遷到1共3條光譜線，故B正確；C．一群氫原子處于第三激發(fā)態(tài)時，最多可能輻射出4躍遷到3，3躍遷到2，2躍遷到1，4躍遷到2，4躍遷到1，3躍遷到1共6條光譜線，故C錯誤；D．用10eV的光子照射基態(tài)的氫原子，沒有達到基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)所需的能量，所以不能使原子向高能級躍遷，故D錯誤。故選B。4．D【詳解】A．實驗的目的是想驗證湯姆生的“棗糕”模型，但是成了否定它的證據(jù)，并提出原子核式結構模型，故A錯誤；B．實驗中粒子穿過金原子核發(fā)生偏轉的原因是受到原子核（帶正電）對它的庫侖力作用，離原子核越近，受到的庫侖斥力越大，故B錯誤；C．極少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉現(xiàn)象，主要是由于粒子和原子核發(fā)生碰撞的結果，是因為金原子核很小且質量和電荷量遠大于粒子的質量和電荷量，粒子接近原子核的機會很小，故C錯誤；D．根據(jù)粒子散射實驗可以估算金原子核的直徑數(shù)量級，故D正確。故選D。5．C【詳解】A．單色光射到光電管的陰極上時，電流表有示數(shù)，說明發(fā)生了光電效應，因此入射的單色光的頻率一定大于陰極材料的截止頻率，故A正確，不符合題意；B．增大單色光的強度，則產(chǎn)生的光電流增大，電流表的示數(shù)增大，故B正確，不符合題意；CD．當滑片P向左移時，K極板的電勢比A極板高，光電管上加的是反向電壓，故C錯誤，符合題意；D正確，不符合題意。故選C。6．A【詳解】根據(jù)光電效應方程可知，用頻率為ν的光照射時，有用頻率為的光照射時，有兩式聯(lián)立可得故選A。7．B【詳解】根據(jù)光電效應方程得根據(jù)動能定理可得聯(lián)立可得可知甲、乙、丙的頻率大小關系為故選B。8．A【詳解】A．光電效應和康普頓效應深入地揭示了光的粒子性，A正確；B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認識到原子具有復雜結構，但不能說明原子具有核式結構，故B錯誤；C．粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是使人們認識到原子具有核式結構，C錯誤；D．密立根油滴實驗表明電荷是量子化的，D錯誤。故選A。9．D【詳解】A．因為可見光的光子能量在1.62eV到3.11eV之間，所以只有從n=4能級躍遷到n=2能級和從n=3能級躍遷到n=2能級的光屬于可見光，當照射光子的能量為12.09eV時，氫原子獲得的能量不足以躍遷到n=4能級，達不到可見光的能量，故A錯誤；BD．從n=4能級躍遷到n=2能級時，發(fā)出的光子能量為2.6eV，從n=3能級躍遷到n=2能級時發(fā)出的光子能量為1.89eV，由圖甲可知，在光電效應裝置中，a光遏止電壓低，根據(jù)可知，a光的光子能量小，又因為故a光的波長比b光的大，a光是從n=3能級躍遷到n=2能級時發(fā)出的光，故B錯誤D正確；C．氫原子受激發(fā)后躍遷到第4能級，能夠輻射的光子數(shù)為故C錯誤。故選D。10．B【詳解】A．加正向電壓時，將滑片P向右滑動，由題圖可知，光電管兩端的電壓增大，產(chǎn)生的光電流會增大，所以電流表的示數(shù)會增大，但是光電子的最大初動能為即與入射光的頻率有關，與兩端電壓無關，所以A錯誤；B．題中圖象反應的是光電流隨所加電壓的變化圖象，圖象與橫軸的交點表示的是遏止電壓，又所以即若改用頻率為的單色光照射光電管，乙圖象與橫軸交點在光照射時的左側，所以B正確；C．根據(jù)結合可得所以C錯誤；D．飽和電流的大小取決于入射光的強度，強度越大，飽和電流越大，所以D錯誤。故選B。11．BD【詳解】A．對于同一黑體，從圖中可以看出，溫度越高，向外輻射同一波長的電磁波的輻射強度越大，故A錯誤；B．從圖中可以看出，輻射強度的極大值隨溫度升高而向短波方向移動，故B正確；C．從圖中可以看出，隨著溫度的升高，各個波長的輻射強度均變大，故向外輻射的電磁波的總功率隨溫度升高而增大，故C錯誤；D．黑體可以輻射出任何波長的電磁波，在不同溫度下，向外輻射的電磁波的波長范圍是相同的，故D正確。故選BD。12．ABD【詳解】A．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應現(xiàn)象說明光具有粒子性，A正確；B．由于光既表現(xiàn)出波動性，又表現(xiàn)出粒子性，認為光具有波粒二象性，B正確；C．光表現(xiàn)為波動性就是宏觀的電磁波，光表現(xiàn)為粒子性就是微觀的光子，C錯誤；D．大量光子表現(xiàn)出光的波動性，個別光子表現(xiàn)出粒子性，D正確。故選ABD。13．BD【詳解】A．若光電子逸出的最大初動能足夠大時，即即使加的是反向電壓，仍有電子經(jīng)過靈敏電流計所在的支路，所以可能存在光電流，A錯誤；B．一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時最多放出故最多放出6種頻率的光子，B正確；C．由于A光和C光的遏止電壓一樣，A光比B光的遏止電壓小，光電子的最大初動能AC相同、B最大初動能較大，由光電效應方程可知A光和C光是同種頻率的光，A光的頻率小于B光的頻率，故C錯誤；D．處于能級的氫原子向能級躍遷時輻射出的光頻率小于處于能級的氫原子向能級躍遷時輻射出的光頻率，故前者能使圖甲中金屬發(fā)生光電效應，但后者一定能，D正確。故選BD。14．ABC【詳解】A．利用壓力傳感器可以制成電子秤，故A正確；B．光電效應和康普頓效應揭示了光的粒子性，故B正確；C．赫茲最早用實驗證實了電磁波的存在，在研究電磁波的實驗中發(fā)現(xiàn)了光電效應，故C正確；D．盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，D錯誤。故選ABC。15．AC【詳解】A．單色光a、b均能與光電管發(fā)生光電效應，而光速為，故單色光a和b照射光電管時，光電效應幾乎是瞬時發(fā)生的，故A正確；B．單刀雙擲開關S空置時，形成了閉合回路，光電管會產(chǎn)生電流，故B錯誤；C．單刀雙擲開關S置于1時，滑片P向右移動過程中，光電管兩端的正向電壓增大，單位時間內(nèi)從陰極到達陽極的光電子數(shù)可能增大即光電流可能增大，故C正確；D．單刀雙擲開關S置于2時，由于v>v，根據(jù)光電方程、eU=Ek得，故單色光a照射時U較大，故D錯誤。故選AC。16．BC【詳解】A．根據(jù)電路圖，結合逸出電子受到電場阻力時，微安表示數(shù)才可能為零，因只有K的電勢高于A點，即觸頭P向左端滑動，才能實現(xiàn)微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱悖蔄錯誤；B．設材料的逸出功為W，根據(jù)光電效應方程，若U1<U2，則v1<v2，故B正確；CD．據(jù)光電效應方程，解得，故C正確，D錯誤。故選BC。17．ADBBD【詳解】（1)A.放在位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多，說明大多數(shù)射線基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空曠，故A正確B.放在位置時，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)較少，說明較少射線發(fā)生偏折，知原子內(nèi)部帶正電的體積?。蔅錯誤．C.放在、位置時，屏上仍能觀察一些閃光，但次數(shù)極少，說明極少數(shù)射線較大偏折，可知原子內(nèi)部帶正電的體積小且質量大．故C錯誤；D.放在位置時，屏上可以觀察到閃光，只不過很少很少，說明很少很少的射線發(fā)生大角度的偏折．故D正確．（2）用紫外線照射鋅板時，發(fā)生光電效應，有電子從鋅板逸出，鋅板失去電子帶正電，所以驗電器帶正電而張開一定角度，鋅板、指針均帶正電，故ACD錯誤，B正確．（3)A.光照強度減弱，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)目減小，因此單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目減小，但是仍能發(fā)生光電效應．故A錯誤B.光照強度減弱，單位時間內(nèi)照射到金屬表面的光子數(shù)目減小，因此單位時間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目減?。蔅正確C.發(fā)生光電效應時，根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的最大初動能為：，為逸出功，由此可知光電子的最大初動能隨著入射光的頻率增大而增大，與光照強度無關．故C錯誤．D.根據(jù)愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的最大初動能為：，由于光的頻率不變，所以逸出的電子最大初動能不變．故D正確．18．電流表讀數(shù)先增加，達到一定值后保持不變3.41×1019J/3.40×1019J1.23×1019J/1.24×1019J/1.25×1019J【詳解】（1）[1]電子從金屬板上射出后被電場加速并向A板偏轉，隨滑動變阻器的滑片向右滑動，電場增強，射向A板的光電子越多，電流增加，但當電流達到一定值，即飽和電流后不再增加。（2）[2]由光電效應方程①②③因此當遏制電壓UC為零時，即為零，根據(jù)圖像可知，銣的截止頻率，根據(jù)②式可得出該金屬的逸出功大小W0=6.63×1034×5.15×1014=3.41×1019J[3]如果實驗中入射光的頻率，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能根據(jù)①式有19．（1）；（2）；（3）【詳解】解：（1）由題圖乙可知：a光、b光、c光分別為電子由、3、2的能級躍遷至基態(tài)所釋放的光子，b光的光子能量。由題意知，則光電子逸出時的最大初動能由光電效應方程知（2）a光的光子能量，由光電效應方程可知（3）c光的光子能量由得，每秒到達光電管陽極的光電子的總電荷量每秒到達光電管陽極的光電子的個數(shù)每秒入射到光電管陰極的光子個數(shù)則每秒照射到陰極的光子總能量20．（1）；（2）【詳解】（1）由題意可得解得（2）能級上的電子電離能動能解得21．（1）①，②；（2）【詳解】（1）①根據(jù)題意，由光電效應方程得到根據(jù)電場力做負功剛好等于動能變化，有所以極限頻率為②當電源正負極互換后，在電場力作用下，電子飛到極板M上，且電壓越大，飛到該極板上的光電子數(shù)量越多，當所有光電子飛到該極板時，電流達到飽和，此時飛得最遠的光電子可以近似看做類平拋運動，則解得（2）當在MN間加有勻強磁場，在磁場力作用下，光電子做勻速圓周運動，當運動半徑最大的光電子的半徑等于，則光電子到達不了極板M，那么就可以使電流為0，則解得22．（1）見解析；