周测评(二十二)原子的核式结构模型 氢原子光谱和玻尔的原子模型 粒子的波动性和量子力学的建立-【衡水真题密卷】2024-2025全学年高二物理学科素养周测评（人教版）

null·物理· 8.(1)4.5×101J(2)3×10-10m 【解析】(1)该荧光的一个光子的能量为 e=hw=h元=6.6X10-" 3×108 440X10J= 4.5×10J (2)光在1向托秒(1as=101s)时间内走过的 距离约为一个原子的尺寸，则原子的尺寸约为 d=ct=3X10×10"m=3×10-om. 元L(2)P 9.(1)P L 4ncL3 (3) W 【解析】(1)一个，点光源以功率P向四周均匀地 发射波长为入的单色光，光源发射的能量传播 到距离光源为L处单位面积上的功率 P P。=4L (2)设钾箔的面积为S,t时间内钾箔吸收的光 子个数为N,有N= PtoS PtoSA 4πL2E4元L2hc 由动量定理得一F't=0一Np 解得F'=PS 4xcL 单位面积上钾箔受到光照的平均作用力F= F P SAncL (3)一个电子在单位时间内吸收的能量P= P 4rL2·rr 逐出电子所需要的时间为，需要的能量为W, Pt 有W=P曦t= 4nLr 解得t= 2024一2025学年度学科素养周测评（二十二） 物理·原子的核式结构模型 氢原子光谱和玻尔的原子模型 粒子的波动性和量子力学的建立 一、单项选择题 1.B【解析】中子的动量1=行氘核的动量 ,该过程清足动量守恒，正碰后形成的氣 h 参考答案及解析 核的动量p,=p,十p1,所以氚核的德布罗意波 长为=在=，B正确。 pgA1十入2 2.C【解析】量子力学告诉我们微观层次和宏观 层次的规律有着紧密的联系，A错误：原子钟实 现了对时间的高精度测量，卫星定位技术的核 心部件就是原子钟，B错误：科学家们利用半导 体的独特性质发明了晶体管等各类固态电子器 件，并结合激光光刻技术制造了大规模集成电 路，俗称“芯片”，这些器件利用固体的微观结构 对电路进行操控，速度和可靠性都远胜过去的 电子管，而体积则小得多，靠它们，人们才可以 制造体积小且功能强大的电子计算机、智能手 机等信息处理设备，C正确，D错误。 3.A【解析】由题意可知原子的半径是原子核半 径的10倍，如果把原子比作一个直径为100m 的球，同比放大后原子核的半径为r=100m 105 10m=1mm,相当于一粒小米的大小，A 正确。 4.D【解析】一个处于n=4激发态的氢原子，向 低能级跃迁时最多可发出3种不同频率的光，A 错误：当处于基态的氢原子受到动能为13.6eV 的粒子轰击时，若为光子，则氢原子一定会被电 离，若为其他实物粒子，氢原子不会被电离，B 错误：处于基态的氢原子吸收一个12.1eV的 光子后的能量为一13.6eV+12.1eV=一1.5eV, 由于不存在该能级，所以用12.1eV的光子照 射处于基态的氢原子时，电子不可能跃迁，C错 误；氢原子中的电子从高能级向低能级跃迁时 轨道半径减小，该过程中电场力做正功，电势能 减小，动能增大，原子的能量减小，D正确。 二、多项选择题 5.AD【解析】大量氢原子从高能级向低能级跃 迁过程中辐射出的光的种数为m=C,可知当 大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时， 将辐射出10种不同频率的光，A正隋：根据 E=hy可知，跃迁过程中所辐射光子的能量越 高，其频率越大，而根据c=入y可知，频率越大 的光其波长越短，而频率越小，其波长越长，而 由氢原子跃迁时所释放的能量E=E。一E。 (m>n,且m、n均为正整数)，分析可知，氢原 1 衡水真题密卷 子从n=5跃迁到n=4能级，辐射的光子能量 最小，则可知其频率最小，波长最长，B、C错误， D正确。 6.BC【解析】处于基态的氢原子从n=1能级跃 迁到n=2能级所需能量最少，n=1能级与n=2能 级能量之差为△E1=-3.40cV-(-13.60eV)= 10.2eV,而10eV<10.2eV,根据能级跃迁理 论，10eV的光子照射处于基态的氢原子不能使 之发生跃迁，A错误：处于n能级的大量氢原子 向低能级跃迁能辐射C?种频率不同的光子，则 大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时 可辐射C=6种不同频率的光子，B正确：如果 加速后的电子动能足够大，撞击时处于基态的 氢原子可能吸收电子的部分动能而发生电离， C正确：氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级 辐射的光子能量为△E=一1.51eV一 (-3.40cV)=1.89eV>1.85cV,则用其照射 逸出功为1.85eV的金属能发生光电数应，D 错误。 三、非选择题 7.(1)0.85eV(2)3.08×10Hz 【解析】(1)由氢原子的能级公式得E,=下E -0.85eV 故要使处在n=4能级的氢原子电离，入射光子 的最小能量为0.85eV (2)由hv=E,一E1 可知hw=E4-E1=12.75eV 解得v≈3.08×1015Hz。 8.(1)2.25eV(2)9.84V 【解析】(1)对b光的光子，有h6=E4一E1= 12.75cV 所以遍出功为W。=hv。一Ee Ew=eU 解得W。=2.25eV (2)对a光的光子，有h。=E。一E1=12.09eV Ea=hy。-Wg Ew=eU 联立解得U=9.84V。 9.(1)6条(2)3.1×105Hz(3)1.884×10m 1 学科素养周测评 【解析】(1)处于基态的氢原子吸收光子后，被激 发到n=4能级的激发态，这群氢原子的能级如 图所示，由图可以判断，这群氢原子可能发生的 跃迁共有6种，所以它们的谱线共有6条 Elev 0 -0.85 -1.51 -3.40 --13.6 (2)频率最大的光子能量最大，对应的跃迁能级 差也最大，即从n=4能级跃迁到n=1能级发 出的光子能量最大。根据玻尔理论，发出光子 的能量hv=E,一E 解得y=-0.85+13.6)X1.6X109 6.63×1030 Hz≈ 3.1×105Hz (3)波长最长的光子能量最小，对应的跃迁能级 差也最小。即从n=4能级跃迁到n=3能级， 发出的光子的效长藏长，根据A-E,一E, ch 3×10×6.63×10-4 解得入=E,E-Q5十1.5DXL.6X10西m 1.884X105m. 2024一2025学年度学科素养周测评（二十三） 物理·原子核的组成 放射性元素的衰变 一、单项选择题 1.C【解析】a射线穿透能力很弱，不能用于工业 探伤，A错误；B射线是高速电子流，有较强的电 离能力和一定的穿透能力，B错误；Y射线是由 放射性物质辐射的，是一种能量很高的电磁波， 穿透能力很强，因此主要常应用于工业探伤、医 用治疗，但电离能力很弱，C正确，D错误。 2.D【解析】设Y的电荷数和质量数分别为m 和n,根据核反应方程质量数和电荷数守恒可知 第一个核反应方程的核电荷数和质量数满足 A十14=n十17，Z十7=m十8，第二个核反应方 程的核电荷数和质量数满足n十7=2A,m十 3=2Z,联立解得Z=2,A=4,D正确.