第4章 原子结构和波粒二象性 章末达标检测（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

(本卷满分100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．关于光的波动性与粒子性，下列说法错误的是(　　)

A．大量光子的行为能明显地表现出波动性，而个别光子的行为往往表现出粒子性

B．光在传播时往往表现出粒子性，而光在与物质相互作用时往往表现出波动性

C．频率越低、波长越长的光子波动性越明显，而频率越高、波长越短的光子粒子性越明显

D．光子的能量与光的频率成正比，这说明光的波动性与光的粒子性是统一的

解析　大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，故A正确；光在传播时往往表现出的波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性，故B错误；频率越低、波长越长的光子波动性越明显，而频率越高、波长越短的光子粒子性越明显，故C正确；由光子说可知，光子的能量是与频率成正比的，即E＝hν，而频率ν是波的特征物理量，所以这说明了光的波动性与光的粒子性是统一的，故D正确。故选B。

答案　B

2．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在的程度，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。这些照片说明(　　)

A．光只有粒子性没有波动性

B．光只有波动性没有粒子性

C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性

D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性

解析　光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故正确选项为D。

答案　D

3．氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如表所示。

处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为(　　)

A．红、蓝－靛  B．黄、绿

C．红、紫  D．蓝－靛、紫

解析　由七种色光的光子的能量可知，可见光光子的能量范围为1.61 eV～3.10 eV，故可能是氢原子由第4能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光，E1＝－0.85 eV－(－3.40 eV)＝2.55 eV，即蓝－靛光；也可能是氢原子由第3能级向第2能级跃迁过程中所辐射的光，E2＝－1.51 eV－(－3.40 eV)＝1.89 eV，即红光，正确选项为A。

答案　A

4．红宝石激光器的工作物质红宝石是含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发态，若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为λ2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长λ为(　　)

A.   B.

C.   D.

解析　由＝＋，解得λ＝，选项A正确。

答案　A

5．对爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W，下面各种理解正确的是(　　)

A．用同种频率的光照射同一种金属，从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能Ekm

B．式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功

C．逸出功W和极限频率ν0之间应满足关系式W＝hν0

D．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比

解析　爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W中的W表示从金属表面直接逸出的光电子克服金属中正电荷引力做的功，因此是所有逸出的光电子中克服引力做功的最小值，对应的光电子的初动能是所有光电子中最大的，其他光电子的初动能都小于这个值，故A、B错误；若入射光的频率恰好是极限频率，即刚好能有光电子逸出，可理解为逸出的光电子的最大初动能是0，因此有W＝hν0，C正确；由Ekm＝hν－W可知Ekm和ν之间是一次函数关系，但不是成正比关系，D错误。

答案　C

6．(2025·广西卷)已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为2.13 eV、2.25 eV、2.29 eV、3.20 eV。用光子能量为2.20 eV的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是(　　)

A．铷　　　　　　　　　 B．钾

C．钠  D．钙

解析　当光照射金属表面时，电子会吸收光的能量，若金属表面的电子吸收的能量超过逸出功，电子就能从金属表面逸出，成为光电子。由题意可知照射这些金属的单色光的光子能量2.20 eV只大于金属铷的逸出功，故能逸出光电子的金属是铷，A正确。

答案　A

7．卢瑟福通过α粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构。如图所示的示意图中，①②两条表示实验中α粒子的运动径迹，则沿③所示的方向射向原子核的α粒子可能的运动径迹为(　　)

A．轨迹a  B．轨迹b

C．轨迹c  D．轨迹d

解析　由于α粒子偏转的原因是原子核对α粒子的库仑斥力作用，所以α粒子可能的径迹为a，故A正确。

答案　A

8．如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是(　　)