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    备考2024届高考物理一轮复习强化训练第十六章近代物理第1讲原子结构和波粒二象性

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    备考2024届高考物理一轮复习强化训练第十六章近代物理第1讲原子结构和波粒二象性

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    这是一份备考2024届高考物理一轮复习强化训练第十六章近代物理第1讲原子结构和波粒二象性,共4页。试卷主要包含了0×10-15J等内容,欢迎下载使用。


    A.n=2和n=1能级之间的跃迁
    B.n=3和n=1能级之间的跃迁
    C.n=3和n=2能级之间的跃迁
    D.n=4和n=2能级之间的跃迁
    解析
    2.[能级跃迁+光子能量/2023新课标]铯原子基态的两个超精细能级之间跃迁发射的光子具有稳定的频率,铯原子钟利用的两能级的能量差量级为10-5eV,跃迁发射的光子的频率量级为(普朗克常量h=6.63×10-34J·s,元电荷e=1.60×10-19C)( C )
    A.103HzB.106Hz
    C.109HzD.1012Hz
    解析 由跃迁理论可知,跃迁发射的光子能量等于发生跃迁的两能级的能量差,即ΔE=hν,解得ν=ΔEh=10-5×1.60×10-196.63×10-34Hz≈2.4×109Hz,故跃迁发射的光子的频率量级为109Hz,C正确.
    3.[光子能量+光子动量/2023海南/多选]已知一个激光发射器功率为P,发射波长为λ的光,光速为c,普朗克常量为h,则( AC )
    A.光的频率为cλ
    B.光子的能量为hλ
    C.光子的动量为hλ
    D.在时间t内激光器发射的光子数为Ptchλ
    解析 由波的知识可知λ=cT=cν,则光的频率为ν=cλ,A对;由光子说可知,光子能量E=hν=hcλ,光子动量p=hλ,B错C对;时间t内发射的光子的总能量为Pt,即n·hcλ=Pt,则n=Ptλhc,D错.
    4.[核式结构模型+玻尔理论/2022湖南]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
    解析 卢瑟福的核式结构模型解释的是α粒子散射实验现象,A错误;玻尔原子理论只解释了氢原子光谱的分立特征,但无法解释其他原子如氦的原子光谱,B错误;光电效应说明光具有能量,具有粒子性,C正确;电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的波动性,D错误.
    5.[德布罗意波/2022浙江1月/多选]电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验.如图所示,电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23kg·m/s,然后让它们通过双缝打到屏上.已知电子质量取9.1×10-31kg,普朗克常量取6.6×10-34J·s,下列说法正确的是( BD )
    A.发射电子的动能约为8.0×10-15J
    B.发射电子的物质波波长约为5.5×10-11m
    C.只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
    D.如果电子是一个一个发射的,仍能得到干涉图样
    解析 据p2=2mEk可知,发射电子的动能约为Ek=p22m≈7.9×10-17 J,故A错误;根据德布罗意波长公式λ=hp可得,发射电子的物质波波长约为λ=5.5×10-11 m,故B正确;电子具有波粒二象性,故电子的波动性是每个电子本身的性质,则即使电子依次通过双缝也能发生干涉现象,只是需要大量电子才能显示出干涉图样,故C错误,D正确.
    6.[氢原子能级+电磁波谱/2022广东]目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子.氢原子第n能级的能量为En=E1n2,其中E1=-13.6eV.图示是按能量排列的电磁波谱,要使n=20的氢原子吸收一个光子后,恰好失去一个电子变成氢离子,被吸收的光子是( A )
    A.红外线波段的光子B.可见光波段的光子
    C.紫外线波段的光子D.X射线波段的光子
    解析 n=20的氢原子能量为E20=E1202=-0.034 eV,该氢原子的电离能为0.034 eV. 吸收一个光子,恰好失去一个电子变成氢离子,由题图所示按能量排列的电磁波谱可知,被吸收的光子是红外线波段的光子,A正确.
    7.[多种知识综合考查/多选]氢原子从高能级向低能级跃迁时,会产生四种频率的可见光,其光谱如图1所示.氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ,从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ.用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象,得到如图2和图3所示的干涉条纹.用两种光分别照射如图4所示的实验装置,都能产生光电效应.下列说法正确的是( CD )
    A.图1中的Hα对应的是Ⅰ
    B.图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ
    C.Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量
    D.P向a移动,电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大
    解析 氢原子发生能级跃迁,由Em-En=hν=hcλ可知,可见光Ⅰ的频率大,波长短,可见光Ⅱ的频率小,波长长.题图1中的Hα是四种可见光中频率最小的,故不可能是可见光Ⅰ,A错误;题图2的干涉条纹的间距比题图3干涉条纹的间距窄,由Δx=Ldλ可知,题图2对应的是波长较短的光,即Ⅰ,B错误;由公式p=hλ可知,Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量,C正确;P向a移动,电流表示数为零时,有eUc=Ekm,又Ekm=hν-W0,整理得eUc=hν-W0,显然入射光的频率越大,电压表的示数越大,所以Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大,D正确.

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