内容正文:
专题十六 原子与原子核
考点1 光电效应 原子结构
1.(2022·湖南卷)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解释了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
2.(2022·全国乙卷)一点光源以113 W的功率向周围所有方向均匀地辐射波长约为6×10-7m的光,在离点光源距离为R处每秒垂直通过每平方米的光子数为3×1014个.普朗克常量为h=6.63×10-34J·s.R约为( B )
A.1×102m B.3×102m
C.6×102m D.9×102m
3.(2023·山东卷)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空,对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义.如图所示为某原子钟工作的四能级体系,原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ,然后自发辐射出频率为ν1的光子,跃迁到钟跃迁的上能级2,并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1,实现受激辐射,发出钟激光,最后辐射出频率为ν3的光子回到基态.该原子钟产生的钟激光的频率ν2为( D )
A.ν0+ν1+ν3 B.ν0+ν1-ν3
C.ν0-ν1+ν3 D.ν0-ν1-ν3
解析:能级Ⅰ与能级Ⅱ之间的能级差一定,则有hν0=h(ν1+ν2+ν3),解得ν2=ν0-ν1-ν3,D正确.
4.(2020·天津,1)在物理学发展的进程中,人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究,获得正确的理论认识.下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是( D )
5.处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有( C )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
6.(2020·江苏,12(1))“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点.它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显示.若人体温度升高,则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是( B )
A.I增大,λ增大 B.I增大,λ减小
C.I减小,λ增大 D.I减小,λ减小
7.(2020·北京,2)氢原子能级示意如图.现有大量氢原子处于n=3能级上,下列说法正确的是( C )
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子
B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低
C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66 eV能量
D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV的能量
8.(多选)三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3(λ1>λ2>λ3).分别用这三束光照射同一种金属.已知用光束2照射时,恰能产生光电子,下列说法正确的是( AC )
A.用光束1照射时,不能产生光电子
B.用光束3照射时,不能产生光电子
C.用光束2照射时,光越强,单位时间内产生的光电子数目越多
D.用光束2照射时,光越强,产生的光电子最大初动能越大
9.2017年年初,我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置,发出了波长在100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲,“大连光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用.一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子,但又不会把分子打碎.据此判断,能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,真空光速c=3×108 m/s)( B )
A.10-21 J B.10-18 J
C.10-15 J D.10-12 J
10.(2021·浙江1月选考)下列说法正确的是( B )
A.光的波动性是光子之间相互作用的结果
B.玻尔第一次将“量子”引入原子领域,提出了定态和跃迁的概念
C.光电效应揭示了光的粒子性,证明了光子除了能量之外还具有动量
D.α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方,验电器金属箔的张角会变大
11.(多选)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是( AC )
A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大
B.入射光的频率变高,饱和光电流变大
C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生
12.(多选)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( ACD )
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电