2023届高考物理一轮复习课本原题：原子物理

原子物理课本原题 第四章原子结构和波粒二象性 4.1普朗克黑体辐射理论 1. 可见光波长的大致范围是400〜760nm。400nm、760nm电磁辐射的能量子ε的值是多少？ 2.在一杯开水中放入一支温度计，可以看到开水的温度是逐渐降低的。根据能量量子化理论，开水的能量是一份一份向外辐射的，为什么它的温度不是一段一段地降低呢？ 4.2光电效应 1. 在光电效应实验中，如果入射光的波长确定而强度增加，将产生什么结果？如果入射光的频率增加，将产生什么结果？ 2.金属A在一束绿光照射下恰能发生光电效应，现用紫光或红光照射时，能否发生光电效应？紫光照射A、B两种金属都能发生光电效应时，为什么逸出金属表面的光电子的最大速度大小不同？ 3.铝的逸出功是4.2eV，现在将波长为200nm的光照射铝的表面。 （1）求光电子的最大初动能。 （2）求遏止电压。 （3）求铝的截止频率。 4.根据图4.2-1所示的电路，利用能够产生光电效应的两种（或多种）频率已知的光来进行实验，怎样测出普朗克常量？根据实验现象说明实验步骤和应该测量的物理量，写出根据本实验计算普朗克常量的关系式。 5.在日常生活中，我们不会注意到光是由光子构成的，这是因为普朗克常量很小，每个光子的能量很小，而我们观察到的光学现象中涉及大量的光子。如果白炽灯消耗的电功率有15%产生可见光，试估算60W的白炽灯1s内发出可见光光子数的数量级。已知可见光波长的大致范围是400~760nm。 4.3原子的核式结构模型 1. 加在阴极射线管内两个电极之间的电压为4×103V，如果电子离开阴极表面时的速度为0，试求电子到达阳极时的速度。 2.一个半径为1.6×10-4cm的带负电的油滴，在电场强度为1.92V/m、方向竖直向下的匀强电场中，如果油滴受到的库仑力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷？已知油的密度为0.851×103kg/m3。 3.一种测定电子比荷的实验装置如图4.3-5所示。真空玻璃管内阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平板电容器极板的速度进入两极板C、D间的区域，若两极板C、D间无 电压，电子将打在荧光屏上的O点，若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点。已知极板的长度为5.00cm，C、D间的距离为1.50cm，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为12.50cm，电压U为200V，磁感应强度B为6.3×10-4T，P点到O点的距离y为3.00cm。试求电子的比荷。 4.卢瑟福提出的原子结构的模型是怎样的？他提出这种模型的依据是什么？ 5.按照原子的核式结构模型的比例，假如原子核有绿豆那么大，那么整个原子有多大？ 6.α粒子散射实验用的是金箔等重金属箔，而没有用轻金属箔，例如铝箔。除了金的延展性好，可以把金箔做得非常薄这个原因以外，你认为还有什么原因？ 4.4氢原子光谱和玻尔的原子模型 1. 什么是线状谱，什么是连续谱？原子的发射光谱是怎样的光谱？不同原子的发射光谱是否有可能相同？ 2.参考图4.4-6，用玻尔理论解释，当巴耳末公式n＝5时计算出的氢原子光谱的谱线，是哪两个能级之间的跃迁造成的？ 3.根据巴耳末公式，指出氢原子光谱在可见光范围内波长最长的前两条谱线所对应的n，它们的波长各是多少？氢原子光谱有什么特点？ 4.如果大量氢原子处在n＝3的能级，会辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？ 5.请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？ 6.要使处于n＝2的激发态的氢原子电离，它需要吸收的能量为多大？ 7.包含各种波长的复合光，被原子吸收了某些波长的光子后，连续光谱中这些波长的位置上便出现了暗线，这样的光谱叫作吸收光谱。请用玻尔理论解释：为什么各种原子吸收光谱中的每一条暗线都跟这种原子的发射光谱 中的一条亮线相对应？ 4.5粒子的波动性和量子力学的建立 1.我们根据什么说光具有波粒二象性？ 2.一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的德布罗意波长哪个大？ 3.射击运动员射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗？为什么？根据现实情况下子弹质量、速度的大小所对应的德布罗意波长来作定性说明。 第四章复习与提高 A组 1.在光电效应实验中，小明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、乙、丙），如图4-1所示。回答下面问题，并说明理由。 （1）甲、乙两种光的频率，哪个大？ （2）乙、丙两种光的波长，哪个大？ （3）乙、丙两种光所对应的截止频率，哪个大？ （4）甲、丙两种光所产生光电子的最大初动能，哪个大？ 2.一个电子与一个基态氢原子