高中物理选修35原子结构章节检测带标准答案.docx
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高中物理选修35原子结构章节检测带标准答案
2017年01月19日阿甘的高中物理组卷
一．选择题（共30小题）
1．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（ ）
A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目
2．普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是（ ）
A．人的个数B．物体所受的重力
C．物体的动能D．物体的长度
3．在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置（如图a）在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图b所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．乙光的频率小于甲光的频率
B．甲光的波长大于丙光的波长
C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量
D．乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能
4．两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则（ ）
A．在真空中，a光的传播速度较大
B．在水中，a光的波长较小
C．在真空中，b光光子的能量较大
D．在水中，b光的折射率较小
5．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（ ）
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
6．如图所示，四个示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．下面说法正确的是（ ）
A．常温下处于密封容器里的氢气，所有分子做热运动的速率都相同
B．假设两个分子从紧靠在一起开始相互远离，直到无穷远处，在这一过程中分子力先做正功后做负功
C．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
D．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
8．下列说法正确的是（ ）
A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性
B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小
C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
9．如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是（ ）
A．增大b光的强度，验电器的指针偏角一定偏转
B．增大b光的照射时间，验电器的指针偏角一定偏转
C．a光的频率大于b光的频率
D．a光的频率大于金属板的极限频率
10．用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（ ）
A．a光的频率一定小于b光的频率
B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
11．关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．发生光电效应时间越长，光电子的最大初动能就越大
B．入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应
C．光电子的最大初动能与入射光频率成正比
D．光电子的最大初动能与入射光的强度无关
12．利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为v0的可见光照射阴极K，电表中有电流通过，则（ ）
A．只用紫外光照射K，电流表中不一定有电流通过
B．只用红外光照射K，电流表中不一定无电流通过
C．频率为v0的可见光照射K，变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过
D．频率为v0的可见光照射K，变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变
13．某金属在一定频率的光照射下发生光电效应，若减弱该光的光强，则该金属（ ）
A．逸出功减少B．逸出功增大
C．不发生光电效应D．发生光电效应
14．通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法符合事实的是（ ）
A．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变小了
D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应
15．下列说法中正确的是（ ）
A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大
B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大
C．
U在中子轰击下生成
Sr和
Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变大
D．放射性探伤是利用了放射性元素的示踪本领
16．氢原子的能级公式为
，E1表示氢原子处于基态时的能量，一群氢原了处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时（ ）
A．可能辐射出4种不同频率的光子
B．可能辐射出6种不同频率的光子
C．频率最小的光子是由n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的
D．波长最小的光子是由n=4能级向n=3能级跃迁时辐射的
17．下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）
A．光电效应实验B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现
18．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（ ）
A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少
19．下列说法正确的是（ ）
A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
20．卢瑟福提出原子的核式结构模型．这一模型建立的基础是（ ）
A．α粒子的散射实验B．对阴极射线的研究
C．天然放射性现象的发现D．质子的发现
21．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰出金箔，发现了α粒子的散射现象，如图所示，O表示金原子核的位置，则表示该试验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
22．已知汞原子可能的能级为E1=一l0.4eV，E2=﹣5.5eV，E3=﹣2.7Ev，E4=﹣1.6eV．一个自由电子的总能量为9eV，与处于基态的汞原子发生碰撞，已知碰撞过程中不计汞原子动量的变化，则电子可能剩余的能量为（ ）
A．0.2eVB．1.4eVC．2.3eVD．5.5eV
23．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．下图表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景．图中实线表示α粒子的运动轨迹．其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中（α粒子在b点时距原子核最近），下列判断正确的是（ ）
A．α粒子的动能先增大后减小
B．α粒子的电势能先增大后减小
C．α粒子的加速度先变小后变大
D．电场力对α粒子先做正功后做负功
24．一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（ ）
A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少
25．下列说法中正确的是（ ）
A．一群处于n=3能级的氢原子自发跃迁时能发出2种不同频率的光子
B．α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构
C．核反应12H+13H→24He+01n属于原子核聚变
D．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，遏止电压就越大
26．卢瑟福原子核式结构理论的内容说法不正确的是（ ）
A．原子的中心有个核，叫原子核
B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．带负电的电子在核外绕着核旋转
27．二十世纪初，为研究物质的内部结构，物理学家做了大量的实验，如图装置的实验是（ ）
A．α粒子散射实验B．发现质子的实验
C．发现电子的实验D．发现中子的实验
28．下列事例中能说明原子具有核式结构的是（ ）
A．光电效应现象的发现
B．汤姆逊研究阴极射线时发现了电子
C．卢瑟福的α粒子散射实验发现有少数α粒子发生大角度偏转
D．天然放射现象的发现
29．一群氢原子处于n=4的激发态，当其向低能级跃迁时，可以放出的光子频率共有（ ）
A．3种B．4种C．5种D．6种
30．关于原子结构，下列说法中正确的是（ ）
A．α粒子散射是估计原子核半径的最简单的方法
B．电子的发现使人类认识到分子是可以分割的
C．汤姆孙发现电子并精确测定电子电荷
D．卢瑟福的核式结构模型不仅解释了α粒子散射实验，也完美地解释了原子光谱分立特征
2017年01月19日阿甘的高中物理组卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共30小题）
1．（2012•上海）在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的（ ）
A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目
【解答】解：
发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式EK=hf﹣W知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，A正确．
故选A
2．（2015•石景山区一模）普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是（ ）
A．人的个数B．物体所受的重力
C．物体的动能D．物体的长度
【解答】解：
依据普朗克量子化观点，能量是不连续的，是一份一份地进行变化，属于“不连续的，一份一份”的概念的是A，BCD都是连续的，故A正确，BCD错误．
故选：
A．
3．（2014春•武穴市校级期中）在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置（如图a）在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图b所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．乙光的频率小于甲光的频率
B．甲光的波长大于丙光的波长
C．丙光的光子能量小于甲光的光子能量
D．乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能
【解答】解：
乙丙两个的遏止电压相等，且大于甲光的遏止电压，根据
，知乙丙两光照射产生光电子的最大初动能相等，大于甲光照射产生的光电子最大初动能．根据光电效应方程EKm=hv﹣W0，逸出功相等，知乙丙两光的频率相等，大于甲光的频率．所以乙丙两光的光子能量相等大于甲光的光子能量．甲光频率小，则波长长．故B正确，A、C、D错误．
故选B．
4．（2007•四川）两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则（ ）
A．在真空中，a光的传播速度较大
B．在水中，a光的波长较小
C．在真空中，b光光子的能量较大
D．在水中，b光的折射率较小
【解答】解：
A、不同的色光在真空中传播的速度相同．故A错误．
B、入射光的频率大于截止频率，才会发生光电效应，可知a光的频率大于b光的频率．根据公式：
，
，得
，频率大的光折射率也大，知在水中，a光的波长较小．故B正确．
C、a光的频率大于b光的频率，E=hγ，a光光子的能量较大．故C错误．
D、a光的频率大于b光的频率，所以在水中，b光的折射率小于a光的折射率．故D正确．
故选BD．
5．（2016•海淀区模拟）入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（ ）
A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加
B．逸出的光电子的最大初动能将减小
C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少
D．有可能不发生光电效应
【解答】解：
A、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔．故A错误．
B、根据光电效应方程知，EKM=hγ﹣W0知，入射光的频率不变，则最大初动能不变．故B错误．
C、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，C正确．
D、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应．故D错误．
故选C．
6．（2016•虹口区二模）如图所示，四个示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：
A、α粒子散射实验说明了原子的核式结构说明了原子核的核式结构，故A错误；
B、单缝干涉实验说明光具有波动性，故B错误；
C、光电效应说明光具有粒子性，故C正确；
D、放射线在电场中偏转是根据带点粒子的偏转方向确定放射线的电性，故D错误．
故选C
7．（2016•宝安区模拟）下面说法正确的是（ ）
A．常温下处于密封容器里的氢气，所有分子做热运动的速率都相同
B．假设两个分子从紧靠在一起开始相互远离，直到无穷远处，在这一过程中分子力先做正功后做负功
C．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
D．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
【解答】解：
A、常温下处于密封容器里的氢气，所有分子做热运动的速率不是都相同．故A错误．
B、假设两个分子从紧靠在一起开始相互远离，分子力先表现为斥力，分子力先做正功，然后分子力表现为引力，引力做负功，所以分子力先做正功后做负功．故B正确．
C、根据光电效应方程EKm=hγ﹣W0知，超过极限频率的入射光频率越高，产生的光电子的最大初动能越大．故C正确．
D、发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光照时间的长短无关．故D错误．
故选BC．
8．（2016•黄冈校级模拟）下列说法正确的是（ ）
A．光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性
B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大，同时变小
C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
【解答】解：
A、光和电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性．故A正确；
B、根据不确定关系
可知，微观粒子的动量和位置的不确定量一个变大的同时，另一个变小．故B错误；
C、1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为能量子ɛ=hv，1905年爱因斯坦从中得到启发，提出了光子说的观点．故C错误；
D、康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现了康普顿效应，康普顿效应进一步表面光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性．故D错误．
故选：
A
9．（2016春•大同校级期末）如图所示，用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现当a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，以下说法正确的是（ ）
A．增大b光的强度，验电器的指针偏角一定偏转
B．增大b光的照射时间，验电器的指针偏角一定偏转
C．a光的频率大于b光的频率
D．a光的频率大于金属板的极限频率
【解答】解：
A、B、用a、b两种不同频率的光分别照射同一金属板，发现b光照射时指针未偏转，根据发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率可知b的频率小于该金属的极限频率，增大b光的强度，或增大b光的照射时间都不能使金属发生光电效应，验电器的指针偏角一定不偏转．故A错误，B错误．
C、因为a光照射时验电器的指针偏转，b光照射时指针未偏转，知a光照射发生光电效应，b光照射未发生光电效应，则a光的频率大于b光的频率．故C正确．
D、根据发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，可知a的频率大于该金属的极限频率．故D正确．
故选：
CD．
10．（2016春•北京校级期末）用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（ ）
A．a光的频率一定小于b光的频率
B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c
D．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
【解答】解：
A、用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率．用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，知b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率．故A错误．
B、增加b光的强度，仍然不能发生光电效应，电流计指针不偏转．故B错误．
C、电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d．故C错误．
D、增加a光的强度，则单位时间内发出的光电子数目增多，通过电流计的电流增大．故D正确．
故选：
D．
11．（2015•东莞模拟）关于光电效应，下列说法正确的是（ ）
A．发生光电效应时间越长，光电子的最大初动能就越大
B．入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应
C．光电子的最大初动能与入射光频率成正比
D．光电子的最大初动能与入射光的强度无关
【解答】解：
A、根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，光电子的最大初动能随着照射光频率的增大而增大，与发生光电效应时间无关，故A正确．
B、只有入射光的频率大于金属的极限频率，才能产生光电效应，故B正确；
C、根据光电效应方程知，光电子的初速度、最大初动能不与入射光的频率成正比，与入射光的强度无关．故C错误，D正确．
故选：
BD．
12．（2015•广州校级模拟）利用光电管研究光电效应的实验电路如图所示，用频率为v0的可见光照射阴极K，电表中有电流通过，则（ ）
A．只用紫外光照射K，电流表中不一定有电流通过
B．只用红外光照射K，电流表中不一定无电流通过
C．频率为v0的可见光照射K，变阻器的滑片移到A端，电流表中一定无电流通过
D．频率为v0的可见光照射K，变阻器的滑片向B端滑动时，电流表示数可能不变
【解答】解：
A、可见光照射阴极，可以发生光电效应，用紫外光照射，因为紫外光的频率大于可见光的频率，所以一定能发生光电效应，所加的电压是正向电压，则一定有电流通过．故A错误．
B、红外光的频率小于红光，不一定能发生光电效应，不一定有电流通过．故B正确．
C、频率为v0的可见光照射K，变阻器的滑片移到A端，两端的电压为零，但光电子有初动能，故电流表中仍由电流通过．故C错误．
D、频率为v0的可见光照射K，一定能发生光电效应，变阻器的滑片向B端滑动时，可能电流已达到饱和电流，所以电流表示数可能不变．故D正确．
故选：
BD．
13．（2015春•南海区期末）某金属在一定频率的光照射下发生光电效应，若减弱该光的光强，则该金属（ ）
A．逸出功减少B．逸出功增大
C．不发生光电效应D．发生光电效应
【解答】解：
A、金属的逸出功与金属本身决定的，与入射光的频率无关．故AB错误；
C、由公式EK=hf﹣W，金属的逸出功W不变，入射光的频率不变，所以最大初动能不变，与入射光的强度无关．故C错误，D正确．
故选：
D
14．（2015春•江西校级期中）通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法符合事实的是（ ）
A．爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
B．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
C．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变小了
D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于这个波长，才能产生光电效应
【解答】解：
A、为了解释光电效应爱因斯坦提出光子说，认为光的发射、传播和吸收不是连续的而是一份一份的，每一份就是一个光子．故A正确．
B、宏观物体的物质波波长非常小，非常不容易观察到它的波动性，故B错误．
C、康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的能量减小，波长变大了，康普顿效应证明光具有波粒二象性．故C错误．
D、根据光电效应发生的条件可知，对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，故D错误．
故选：
A
15．（2015秋•宿松县校级月考）下列说法中正确的是（ ）
A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大
B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，但原子的能量增大
C．
U在中子轰击下生成
Sr和
Xe的过程中，原子核中的平均核子质量变大
D．放射性探伤是利用了放射性元素的示踪本领
【解答】解；A、不可见光的频率不一定比可见光的频率大，根据Ekm=hv﹣W0知，用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能大，故A错误．
B、氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据k
知，电子动能减小，故B正确．
C、
U在中子轰击下生成
Sr和
Xe的过程中，由于质量亏损，原子核中平均核子质量变小，故C错误．
D、放射性探伤是利用了放射性元素的射线，故D错误．
故选：
B．
16．（2009•湛江二模）氢原子的能级公式为
，E1表示氢原子处于基态时的能量，一群氢原了处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时（ ）
A．可能辐射出4种不同频率的光子
B．可能辐射出6种不同频率的光子
C．频率最小的光子是由n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的
D．波长最小的光子是由n=4能级向n=3能级跃迁时辐射的
【解答】解：
A、根据
=6知，一群氢原了处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低的能级时，可能辐射6种不同频率的光子．故A错误，B正确．
C、由于n=4和n=1间的能级差最大，则辐射的光子频率最大，n=4和n=3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最长．故C、D错误．
故选B．
17．（2011•天津）下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）
A．光电效应实验B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现
【解答】解：
A、光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；
B、X射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；
C、α粒子散射实验中极少数α粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核，C正确
D、氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误．
故选C．
18．（2012•北京）一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子（ ）
A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少
【解答】解：
一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，
即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少．
故选：
B．
19．（2012•天津）下列说法正确的是（ ）
A．采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期
B．由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子
C．从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力
D．原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量
【解答】解：
A、元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关，故A错误
B、由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子，故B正确
C、卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的．从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力
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