第四章 原子结构和波粒二象性 单元检测（基础卷）-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第四章原子结构和波粒二象性单元检测同步练习（基础卷） 2025-2026学年高二下学期人教版选择性必修三 一、单选题 1．关于光谱分析，下列说法中不正确的是（    ） A．进行光谱分析时，既可以利用连续光谱，也可以利用线状光谱 B．进行光谱分析时，必须利用线状光谱或吸收光谱 C．利用光谱分析可以鉴别物质和确定物质的组成成分 D．利用光谱分析不可以深入了解原子的内部结构 2．如图所示为玻尔理论中氢原子能级图。当氢原子从的激发态向较低能级跃迁时，放出光子的能量可能是（　　） A． B． C． D． 3．首先发现中子的是（　　） A．查德威克 B．普朗克 C．爱因斯坦 D．贝可勒尔 4．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=3能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出几种不同频率的光波。（　　） A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 5．氢原子的基态能量为E，如图所示，四个能级图正确代表氢原子能级的是（　　） A．B． C． D． 6．研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表．已知该光电管阴极K的极限频率为，电荷为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P'上下对齐．现用频率为的光照射阴极K(>)，则下列说法正确的是 A．该光电管阴极材料的逸出功为 B．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为 C．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会小断增大 D．若将滑片向右滑动，则当滑片P、间的电压为时，电流计G的示数恰好为0 7．如图所示为氢原子能级示意图，大量氢原子从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3能级向n＝2能级跃迁时辐射出可见光b，则（　　） A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线 B．氢原子从n＝4能级向n＝3能级跃迁时会辐射出紫外线 C．氢原子在n＝2能级时可吸收任意频率的光而发生电离 D．从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的电势能减小，氢原子的能量也减小 二、多选题 8．关于卢瑟福的α粒子散射实验，下列说法正确的是(    ) A．大部分α粒子穿过金属箔没有显著偏转 B．所有α粒子穿过金属箔没有显著偏转 C．只有少数α粒子穿过金属箔时发生偏转，最大偏转角可达180° D．大部分α粒子穿过金属箔时，发生折射偏向一边 9．用光子能量为E的光束照射容器中的氢气，氢原子吸收光子后，能发射频率为ν1、ν2、ν3的三种光子，且ν1<ν2<ν3．入射光束中光子的能量应是 （         ） A．hν3 B．h(ν1+ν2) C．h(ν2+ν3) D．h(ν1+ν2+ν3) 10．英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，发现了粒子的散射现象图中O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的图是　　 A． B． C． D． 三、实验题 11．采用如图甲所示电路可研究光电效应规律，现分别用a、b两束单色光照射光电管，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系图象如图乙所示。 （1）实验中当灵敏电流表有示数时将滑片P向右滑动，则电流表示数一定不会________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （2）照射阴极材料时，________（选填“a光”或“b光”）使其逸出的光电子的最大初动能大。 （3）若a光的光子能量为5eV，图乙中UC2=-2V，则光电管的阴极材料的逸出功为____eV。 12．人类对原子结构的认识，涉及许多实验的探究及众多科学家的创造性思想。 (1)1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况（图甲），断定阴极射线是___________（填“电磁波”或“电子”），进而认为原子是一个球体，提出原子 “西瓜模型”或“___________模型”； (2)1909年，卢瑟福与他的学生进行了粒子散射实验（图乙），提出了原子核式结构模型。如图是粒子散射实验的图景。图中实线表示粒子的运动轨迹。其中沿轨迹2运动的粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是（　　） A．绝大多数粒子运动的轨迹类似轨迹1，说明原子中绝大部分是空的 B．发生超过90°大角度偏转的粒子是极少数的 C．沿轨迹2运动的粒子的加速度先增大后减小 D．沿轨迹2运动的粒子的电势能先减小后增大 四、解答题 13．氢原子处于基态时，原子能量E1=-13.6 eV，氢原子各能级的关系为En=（n=1，2，3…）。今有一群处于n=4激发态的氢原子，最多可以辐射几种不同的光子？其中光子最小的能量是多少？ 14．氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知电子质量为，元电荷为，静电力常量为，氢原子处于基态时电子的轨道半径为。当取无穷远处电势为零时，点电荷产生的电场中离场源电荷为处的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。 15．氢原子的能级如图所示，一群氢原子受激发后处于n=3能级．当它们向基态跃迁时，辐射的光照射光电管阴极K，电子在极短时间内吸收光子形成光电效应．实验测得其遏止电压为10.92V．求： （1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量； （2）逸出光电子的最大初动能Ek初； （3）写出该光电效应方程，并求出逸出功．（能量单位用eV表示） 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A B C D D AC AB BD 11． 减小 b光 3 12．(1) 电子 枣糕模型 (2)ABC 13．6种；0.66 eV 【详解】一群处于n=4激发态的氢原子自发地向低能级跃迁，根据 种 即共辐射六种不同频率的光子 其中由n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射出的光子的能量最小，则 14． 【详解】由题可知，静电引力提供电子圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 可知，处于基态的氢原子的电子的动能 取无穷远处电势为零，距氢原子核为处的电势 处于基态的氢原子系统的电势能 所以，处于基态的氢原子的能量 15．（1）氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为12.09eV；（2）逸出光电子的最大初动能为10.92eV；（3）逸出功为1.17eV 【详解】(1) 氢原子从n=3能级向基态跃迁，辐射光子的能量为： ； (2) 逸出光电子的最大初动能为：； (3) 根据光电效应方程得：，代入数据解得：． 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $