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2022届高考物理二轮优练题：波粒二象性原子结构有答案一、选择题。1、下列说法正确的是( )A．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的B．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2gC．氢原子从激发态向基态跃迁，会辐射光子D．用能量等于氘核结合能的光子照射静止的氘核，能使氘核分解为一个质子和一个中子2、关于光的波粒二象性，下列说法正确的是()A.有的光是粒子,有的光是波B.大量光子的行为表现为粒子性C.光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性D.光的波长越长,其波动性越明显；波长越短,其粒子性越显著3、下列说法正确的是（ ）A.原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这是衰变B.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构C.分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应,则用X射线照射时光电子的最大初动能较大D.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域,玻尔预言了实物粒子的波动性E.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能减小，原子的电势能增加4、光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的方向而发生散射，康普顿对散射的解释为（）A．虽然改变原来的运动方向，但频率保持不变B．光子从电子处获得能量，因而频率增大C．入射光引起物质内电子做受迫振动，而从入射光中吸收能量后再释放，释放出的散射光频率不变D．由于电子受碰撞后得到动量，散射后的光子频率低于入射光的频率
15、在自然界生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用，蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax，根据热辐射的理论，λmax与辐射源的绝对温度T(T＝t＋273K)的关系近似为λmaxT＝2.90×10－3m·K．则老鼠发出的最强的热辐射的波长为()A．7.8×10－5mB．9.4×10－6mC．1.16×10－4mD．9.7×10－8m6、现在很多地方用红外线热像仪检测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,关于其原理,下列说法中正确的是( )A.人的体温会影响周围空气温度,仪器通过测量空气温度便可知道人的体温B.仪器发出的红外线遇人反射,反射情况与被测者的温度有关C.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较短波长的成分强D.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较长波长的成分强7、氢原子第n能级的能量为（n=1，2，3…），大量处在n=3能级的氢原子向低能级跃迁过程中，下列说法中正确的是（ ）A．氢原子的发射光谱为连续谱B．会辐射出两种不同频率的光子C．由n=2能级跃迁到n=1能级时产生的光子频率最小D．辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属钨，能使其发生光电效应的光子有两种8、如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数。下列说法正确的是( )A．若只让滑片P向D端移动，则电流表的示数一定增大
2B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大C．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大D．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零9、(多选)光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是( )A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用绿光照射锌板，验电器指针会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷10、铝箔被α粒子轰击后，发生的核反应方程为Al＋He→X＋n.方程中X的中子数为( )A．15 B．16C．30D．3111、关于物质波，以下观点不正确的是（ ）A.只要是运动着的物体,不论是宏观物体还是微观粒子,都有相应的波与之对应,这就是物质波B.只有运动着的微观粒子才有物质波,对于宏观物体,不论其是否运动,都没有相对应的物质波C.由于宏观物体的德布罗意波长太小,所以无法观察到它们的波动性D.电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样,从而证实了德布罗意的假设是正确的12、如图所示：
3为研究光电效应的实验装置，闭合开关，滑片P处于滑动变阻器中央位置，当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时，电流表有示数，下列说法正确的是（ ）A.若仅增大该单色光入射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,碱金属的逸出功都不变C.保持频率不变,当光强减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数减小二、填空含实验题。13、光电效应是光具有粒子性的有力证据。如图所示，是测定最大初动能和阴极材料的逸出功的实验装置。当开关S断开时，用光子能量为3.11eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.21V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.21时，电流表读数为零。从上述实验数据可知，此时光电子的最大初动能为______eV，该阴极材料的逸出功为______eV
414、一个速率为v的正电子与一相等速率的电子相向正碰，产生两个光子，此过程中电子的动能和质量亏损对应的能量全部转化为光子的能量。已知电子质量为m，光速为C，则产生光了的波长为______，动量为______。三、解答题。15、红宝石激光器发射的激光是一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为1.0×1010W，所发射的每个光脉冲持续的时间Δt=1.0×10－11s，波长为693.4nm.问每列光脉冲的长度是多少？其中含有的光子数n是多少？16、某金属的逸出功为W0，现在将波长为的光照射金属的表面，有光电子的逸出。已知普朗克常量为h。(1)求光电子的最大初动能？(2)求遏止电压？(3)求铝的截止频率？17、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，实验测得流过Ⓖ表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(
5结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能；(2)该阴极材料的极限波长．2022届高考物理二轮优练题：波粒二象性原子结构有答案一、选择题。1、下列说法正确的是( )A．卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的B．钍的半衰期为24天，1g钍经过120天后还剩0.2gC．氢原子从激发态向基态跃迁，会辐射光子D．用能量等于氘核结合能的光子照射静止的氘核，能使氘核分解为一个质子和一个中子【答案】C 2、关于光的波粒二象性，下列说法正确的是()A.有的光是粒子,有的光是波B.大量光子的行为表现为粒子性C.光电效应揭示了光具有粒子性,康普顿效应揭示了光具有波动性D.光的波长越长,其波动性越明显；波长越短,其粒子性越显著【答案】D
63、下列说法正确的是（ ）A.原子核内部某个中子转变为质子和电子,产生的电子从原子核中发射出来,这是衰变B.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构C.分别用X射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应,则用X射线照射时光电子的最大初动能较大D.德布罗意第一次将量子观念引入原子领域,玻尔预言了实物粒子的波动性E.氢原子的核外电子,在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中,放出光子,电子动能减小，原子的电势能增加【答案】C4、光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的方向而发生散射，康普顿对散射的解释为（）A．虽然改变原来的运动方向，但频率保持不变B．光子从电子处获得能量，因而频率增大C．入射光引起物质内电子做受迫振动，而从入射光中吸收能量后再释放，释放出的散射光频率不变D．由于电子受碰撞后得到动量，散射后的光子频率低于入射光的频率【答案】D5、在自然界生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用，蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax，根据热辐射的理论，λmax与辐射源的绝对温度T(T＝t＋273K)的关系近似为λmaxT＝2.90×10－3m·K．则老鼠发出的最强的热辐射的波长为()A．7.8×10－5mB．9.4×10－6mC．1.16×10－4mD．9.7×10－8m【答案】B6、现在很多地方用红外线热像仪检测人的体温,只要被测者从仪器前走过,便可知道他的体温是多少,关于其原理,下列说法中正确的是( )A.人的体温会影响周围空气温度,仪器通过测量空气温度便可知道人的体温
7B.仪器发出的红外线遇人反射,反射情况与被测者的温度有关C.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较短波长的成分强D.被测者会辐射红外线,辐射强度以及按波长的分布情况与温度有关,温度高时辐射强且较长波长的成分强【答案】C 7、氢原子第n能级的能量为（n=1，2，3…），大量处在n=3能级的氢原子向低能级跃迁过程中，下列说法中正确的是（ ）A．氢原子的发射光谱为连续谱B．会辐射出两种不同频率的光子C．由n=2能级跃迁到n=1能级时产生的光子频率最小D．辐射出的光子照射逸出功为4.54eV的金属钨，能使其发生光电效应的光子有两种【答案】D8、如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用波长为λ0的单色光照射光电管的阴极K时，电流表有示数。下列说法正确的是( )A．若只让滑片P向D端移动，则电流表的示数一定增大B．若只增加该单色光的强度，则电流表示数一定增大C．若改用波长小于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则阴极K的逸出功变大D．若改用波长大于λ0的单色光照射光电管的阴极K，则电流表的示数一定为零【答案】B9、(多选)光电效应实验的装置如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是( )
8A．用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转B．用绿光照射锌板，验电器指针会发生偏转C．锌板带的是负电荷D．使验电器指针发生偏转的是正电荷【答案】AD10、铝箔被α粒子轰击后，发生的核反应方程为Al＋He→X＋n.方程中X的中子数为( )A．15 B．16C．30D．31【答案】A 11、关于物质波，以下观点不正确的是（ ）A.只要是运动着的物体,不论是宏观物体还是微观粒子,都有相应的波与之对应,这就是物质波B.只有运动着的微观粒子才有物质波,对于宏观物体,不论其是否运动,都没有相对应的物质波C.由于宏观物体的德布罗意波长太小,所以无法观察到它们的波动性D.电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样,从而证实了德布罗意的假设是正确的【答案】B12、如图所示：
9为研究光电效应的实验装置，闭合开关，滑片P处于滑动变阻器中央位置，当一束单色光照到此装置的碱金属表面K时，电流表有示数，下列说法正确的是（ ）A.若仅增大该单色光入射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大入射光的频率还是增加入射光的强度,碱金属的逸出功都不变C.保持频率不变,当光强减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数减小【答案】B二、填空含实验题。13、光电效应是光具有粒子性的有力证据。如图所示，是测定最大初动能和阴极材料的逸出功的实验装置。当开关S断开时，用光子能量为3.11eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于1.21V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于1.21时，电流表读数为零。从上述实验数据可知，此时光电子的最大初动能为______eV，该阴极材料的逸出功为______eV
10【答案】1.21 1.9014、一个速率为v的正电子与一相等速率的电子相向正碰，产生两个光子，此过程中电子的动能和质量亏损对应的能量全部转化为光子的能量。已知电子质量为m，光速为C，则产生光了的波长为______，动量为______。【答案】2hc2mc2+mv2 mv22c+mc三、解答题。15、红宝石激光器发射的激光是一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为1.0×1010W，所发射的每个光脉冲持续的时间Δt=1.0×10－11s，波长为693.4nm.问每列光脉冲的长度是多少？其中含有的光子数n是多少？【答案】3.0×10－3m3.5×1017个16、某金属的逸出功为W0，现在将波长为的光照射金属的表面，有光电子的逸出。已知普朗克常量为h。(1)求光电子的最大初动能？(2)求遏止电压？(3)求铝的截止频率？【答案】(1)；(2)；(3)17、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极K，实验测得流过Ⓖ表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能；
11(2)该阴极材料的极限波长．【答案】(1)4.0×1012个 9.6×10－20J (2)0.66μm【解析】(1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n＝＝(个)＝4.0×1012(个)光电子的最大动能为：Ekm＝eU0＝1.6×10－19C×0.6V＝9.6×10－20J(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝h－h，代入数据得λ0＝0.66μm.
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