第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性講和練

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性一、黑體與黑體輻射1．熱輻射（1）定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與（）有關(guān)，所以叫熱輻射。（2）特點(diǎn)：熱輻射強(qiáng)度按波長的分布情況隨物體的（）而有所不同。2．黑體（1）定義：某種物體能夠（）入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生（），這種物體就是絕對(duì)黑體，簡稱黑體。（2）黑體輻射特點(diǎn)：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的（）有關(guān)。3．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（1）隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都（）。（2）隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向著波長（）的方向移動(dòng)。二、能量子1．定義：普朗克認(rèn)為，振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的（），當(dāng)帶電微粒輻射或吸收能量時(shí)，也是以這個(gè)最小能量值為單位（）地輻射或吸收的，這個(gè)不可再分的（）叫做能量子。2．能量子大?。害牛絟ν，其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量．h＝6.626×10－34J·s（一般取h＝6.63×10－34J·s）。3．能量的量子化：微觀粒子的能量是（）的，或者說微觀粒子的能量是（）的。三、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．光電效應(yīng)：照射到金屬表面的光，能使金屬中的（）從表面逸出的現(xiàn)象。2．光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來的（）。3．光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（1）存在著（）電流：在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流（）。（2）存在著遏止電壓和（）頻率：入射光的頻率低于截止頻率時(shí)（）（填“能”或“不”）發(fā)生光電效應(yīng)。（3）光電效應(yīng)具有（）性：光電效應(yīng)中產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過10－9s。4．逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的（）值，用W0表示，不同金屬的逸出功（）。四、光子說及愛因斯坦的光電效應(yīng)方程1．光子說：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成，這些能量子被稱為（），頻率為ν的光的能量子為（），其中h＝6.63×10－34J·s。2．愛因斯坦光電效應(yīng)方程（1）表達(dá)式：hν＝（）或Ek＝（）。（2）物理意義：金屬中電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量一部分用來克服金屬的（）W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的（）Ek。五、康普頓效應(yīng)1.光可以與介質(zhì)中的物質(zhì)微粒發(fā)生散射，改變傳播方向。美國物理學(xué)家康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)，發(fā)現(xiàn)在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有波長（）λ0的成分。2.康普頓用光子的模型成功地解釋了這種效應(yīng)。他的基本思想是:光子不僅具有能量，而且具有動(dòng)量，即滿足（）。3.康普頓效應(yīng)說明光子既具有能量，又具有（）。六、光的波粒二象性1．光的本性光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象表明光具有（）性，光電效應(yīng)現(xiàn)象表明光具有（）性，即光具有（）性。2．光子的能量和動(dòng)量關(guān)系式（1）關(guān)系式：ε＝hν，。（2）意義：能量ε和動(dòng)量p是描述物質(zhì)的粒子性的重要物理量；波長λ和頻率ν是描述物質(zhì)的（）性的典型物理量。因此ε＝hν和揭示了光的（）性和（）性之間的密切關(guān)系。七、粒子的波動(dòng)性1．粒子的波動(dòng)性（1）德布羅意波：任何（）著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與它相對(duì)應(yīng)，這種波叫（），又叫德布羅意波。（2）物質(zhì)波波長、頻率的計(jì)算公式為，。（3）我們之所以看不到宏觀物體的波動(dòng)性，是因?yàn)楹暧^物體的動(dòng)量太（），德布羅意波長太（）的緣故。2．物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（1）實(shí)驗(yàn)探究思路：（）、衍射是波特有的現(xiàn)象，如果實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在一定條件下，也應(yīng)該發(fā)生（）或衍射現(xiàn)象。（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：1927年戴維孫和湯姆孫分別利用晶體做了電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，得到了電子的衍射圖樣，證實(shí)了電子的（）。（3）說明人們陸續(xù)證實(shí)了質(zhì)子、中子以及原子、分子的（），對(duì)于這些粒子，德布羅意給出的，關(guān)系同樣正確。八、陰極射線1．實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，真空玻璃管中K是金屬板制成（），A是金屬環(huán)制成的（）；把它們分別連接在感應(yīng)圈的負(fù)極和正極上。2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：玻璃壁上出現(xiàn)淡淡的（）及管中物體在玻璃壁上的影。3．陰極射線：熒光是由于玻璃受到陰極發(fā)出的某種射線的撞擊而引起的，這種射線被命名為（）。九、電子的發(fā)現(xiàn)1．湯姆孫的探究（1）讓陰極射線分別通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)，根據(jù)（）情況，證明它是帶（）（選填“正電”或“負(fù)電”）的粒子流并求出了它的比荷。（2）換用（）的陰極做實(shí)驗(yàn)，所得（）的數(shù)值都相同，說明這種粒子是構(gòu)成各種物質(zhì)的共有成分。（3）進(jìn)一步研究新現(xiàn)象，不論是由于正離子的轟擊、紫外光的照射、金屬受熱還是放射性物質(zhì)的自發(fā)輻射，都能發(fā)射同樣的（）——電子。由此可見，電子是原子的（），是比原子更（）的物質(zhì)單元。十、湯姆孫的原子模型1．湯姆孫原子模型：湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認(rèn)為原子是一個(gè)（），（）彌漫性地（）在整個(gè)球體內(nèi)，電子（）其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“（）模型”，如圖2．α粒子散射實(shí)驗(yàn)：（1）α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置由（）、（）、（）、熒光屏等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)時(shí)從α粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于（）中。（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①（）的α粒子穿過金箔后，基本上仍沿（）的方向前進(jìn)；②（）α粒子發(fā)生了（）偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)的角度甚至（），它們幾乎被“（）”。（3）實(shí)驗(yàn)意義：盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了（）模型。十一、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型核式結(jié)構(gòu)模型：1911年由盧瑟福提出．在原子中心有一個(gè)很小的核，叫（）．它集中了全部的（）和幾乎全部的（），（）在核外空間運(yùn)動(dòng)。十二、光譜1．定義：用（）或棱鏡可以把各種顏色的光按（）展開，獲得光的波長（頻率）和（）的記錄。2．分類（1）線狀譜：光譜是一條條的（）。（2）連續(xù)譜：光譜是（）的光帶。3．特征譜線：各種原子的發(fā)射光譜都是（），說明原子只發(fā)出幾種（）的光，不同原子的亮線位置（），說明不同原子的（）不一樣，光譜中的亮線稱為原子的（）。4．應(yīng)用：利用原子的（），可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的（），這種方法稱為（），它的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，樣本中一種元素的含量達(dá)到10－10g時(shí)就可以被檢測(cè)到。十三、氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律1．許多情況下光是由原子內(nèi)部電子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，因此光譜研究是探索（）的一條重要途徑。2．氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律滿足巴耳末公式：（n＝3，4，5…）式中R為里德伯常量，R＝1.10×107m－1，n取整數(shù)。3．巴耳末公式的意義：以簡潔的形式反映了氫原子的（）光譜，即輻射波長的（）特征。十四、經(jīng)典理論的困難1．核式結(jié)構(gòu)模型的成就：正確地指出了（）的存在，很好地解釋了（）。2．經(jīng)典理論的困難：經(jīng)典物理學(xué)既無法解釋原子的（），又無法解釋原子光譜的（）。十五、玻爾原子理論的基本假設(shè)1．軌道量子化（1）原子中的電子在（）的作用下，繞原子核做（）。（2）電子運(yùn)行軌道的半徑不是任意的，也就是說電子的軌道是的（填“連續(xù)變化”或“量子化”）。（3）電子在這些軌道上繞核的轉(zhuǎn)動(dòng)是（）的，不產(chǎn)生（）。2．定態(tài)（1）當(dāng)電子在不同軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處于不同的狀態(tài)，原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，即原子的能量是（）的，這些量子化的能量值叫做（）。（2）原子中這些具有確定能量的穩(wěn)定狀態(tài)，稱為（）。（3）基態(tài)：原子能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)，對(duì)應(yīng)的電子在離核最近的軌道上運(yùn)動(dòng)，氫原子基態(tài)能量E1＝－13.6eV。（4）激發(fā)態(tài)：較高的能量狀態(tài)稱為激發(fā)態(tài)，對(duì)應(yīng)的電子在離核較遠(yuǎn)的軌道上運(yùn)動(dòng)。氫原子各能級(jí)的關(guān)系為：。（E1＝－13.6eV，n＝1，2，3…）3．頻率條件與躍遷當(dāng)電子從能量較高的定態(tài)軌道（其能量記為Em）躍遷到能量較低的定態(tài)軌道（能量記為En，m＞n）時(shí)，會(huì)放出能量為hν的光子，該光子的能量hν＝（），該式稱為頻率條件，又稱輻射條件。十六、玻爾理論對(duì)氫光譜的解釋1．氫原子能級(jí)圖（如圖所示）2．解釋巴耳末公式按照玻爾理論，從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)輻射的光子的能量為hν＝（）。巴耳末公式中的正整數(shù)n和2正好代表能級(jí)躍遷之前和躍遷之后所處的（）的量子數(shù)n和23．解釋氣體導(dǎo)電發(fā)光通常情況下，原子處于基態(tài)，基態(tài)是最穩(wěn)定的，原子受到高速運(yùn)動(dòng)的電子的撞擊，有可能向上躍遷到（），處于激發(fā)態(tài)的原子是（）的，會(huì)自發(fā)地向能量較低的能級(jí)躍遷，放出（），最終回到基態(tài)。4．解釋氫原子光譜的不連續(xù)性原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后（），由于原子的能級(jí)是的，所以放出的光子的能量也是（）的，因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。5．解釋不同原子具有不同的特征譜線不同的原子具有不同的結(jié)構(gòu)，（）各不相同，因此輻射（或吸收）的（）也不相同。十七、玻爾模型的局限性1．成功之處玻爾的原子理論第一次將（）引入原子領(lǐng)域，提出了（）的概念，成功解釋了（）光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。2．局限性保留了（）的觀念，把電子的運(yùn)動(dòng)仍然看做經(jīng)典力學(xué)描述下的（）運(yùn)動(dòng)。3．電子云原子中的電子沒有確定的坐標(biāo)值，我們只能描述電子在某個(gè)位置出現(xiàn)（）的多少，把電子這種概率分布用疏密不同的點(diǎn)表示時(shí)，這種圖象就像（）一樣分布在原子核周圍，故稱（）。1．對(duì)黑體的理解絕對(duì)的黑體實(shí)際上是不存在的，但可以用某裝置近似地代替．如圖所示，如果在一個(gè)空腔壁上開一個(gè)小孔，那么射入小孔的電磁波在空腔內(nèi)表面會(huì)發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出，這個(gè)小孔就成了一個(gè)絕對(duì)黑體。2．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律（1）溫度一定時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度隨波長的分布有一個(gè)極大值。（2）隨著溫度的升高①各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加；②輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，如圖所示?！纠}】1.關(guān)于熱輻射，下列說法正確的是（）A.只有高溫物體才輻射電磁波B.物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)C.黑體的熱輻射實(shí)質(zhì)上是電磁輻射D.黑體不能完全吸收入射的各種波長的電磁波【答案】C【解析】【詳解】A．自然界任意物體都向外輻射電磁波，溫度越高，輻射電磁波的本領(lǐng)越強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B．一般物體輻射電磁波與溫度、表面情況、材料有關(guān)，黑體輻射的電磁波只與溫度有關(guān)，B錯(cuò)誤；C．黑體輻射的實(shí)質(zhì)是電磁輻射，C正確；D．能完全吸收入射的各種波長的電磁波的理想物體叫作黑體，D錯(cuò)誤。故選C。2.物理概念是客觀事物的物理屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象、觀察、實(shí)驗(yàn)和物理思維相結(jié)合的產(chǎn)物，在物理概念建立的過程中，用到大量的科學(xué)方法，如“理想模型法”、“控制變量法”、“比值定義法”等，建構(gòu)以下物理概念用的科學(xué)方法與加速度不同的是（）A.動(dòng)摩擦因數(shù) B.能量子C.電場(chǎng)強(qiáng)度 D.磁感應(yīng)強(qiáng)度【答案】B【解析】【詳解】加速度、動(dòng)摩擦因數(shù)、電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，均采用比值定義法；能量子是基于普朗克恒量進(jìn)行的一種假設(shè)，是能量的最小單元。故選B。3.有關(guān)黑體輻射的研究表明：輻射強(qiáng)度、波長分布與輻射體的溫度有密切關(guān)系，此研究對(duì)冶金工業(yè)的迅速發(fā)展有巨大貢獻(xiàn)。如圖所示，圖中畫出了四種溫度下黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系，據(jù)此以下判斷不正確的是（）A.在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大與最小波長之間B.在同一溫度下，波長越短的電磁波輻射強(qiáng)度越大C.隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加D.隨著溫度的升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)【答案】B【解析】【詳解】AB．在同一溫度下，輻射強(qiáng)度最大的電磁波波長不是最大的，也不是最小的，而是處在最大波長與最小波長之間，故A正確，不符合題意、B錯(cuò)誤，符合題意；C．黑體輻射的強(qiáng)度與溫度有關(guān)，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，故C正確，不符合題意；D．隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，故D正確，不符合題意。故選B。4.太陽光垂直射到地面上時(shí)，地面S＝1m2的面積上接收的太陽光的功率P＝其中可見光部分約占45%，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J?s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(1)假如認(rèn)為可見光的波長約為λ＝，日地間的距離R＝1.5×1011m，估算太陽每秒輻射出的可見光子數(shù)為多少；(2)若已知地球的半徑R0＝6.4×106m，估算地球接收的太陽光的總功率。【答案】(1)5.0×1044個(gè)；(2)2×1014kW【解析】【詳解】(1)根據(jù)題意有P＝＝1.4×103W設(shè)地面上lm2的面積上每秒接受的可見光子數(shù)為n，則有代入數(shù)據(jù)解得n＝1.75×1021個(gè)/m2設(shè)想一個(gè)以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面包圍著太陽，大球面接受的光子數(shù)即太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求的可見光光子數(shù)為N＝n×4πR2＝1.75×1021×4×3.14×（1.5×1011）2＝5.0×1044個(gè)(2)地球背著陽光的半個(gè)球面沒有接收到太陽光，地球向陽的半個(gè)球面面積也不都與太陽光垂直，接收太陽光輻射且與太陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積，則地球接受太陽光的總功率為P地＝P?πR02＝1.4×3.14×（6.4×106）2＝2×1014kW【練習(xí)題】5.普朗克在研究黑體輻射的基礎(chǔ)上﹐提出了能量子理論。關(guān)于量子，下列說法正確的是（）A.是一種高科技材料B.是類似于質(zhì)子、電子的微觀粒子C.表示微觀世界的不連續(xù)性觀念D.是一個(gè)數(shù)量級(jí)的常量【答案】C【解析】【詳解】量子是現(xiàn)代物理的重要概念，即一個(gè)物理量如果存在最小的不可分割的基本單位，則這個(gè)物理量是量子化的，并把這個(gè)最小單位稱為量子。量子即不是一種高科技材料，也不是類似于質(zhì)子、電子的微觀粒子，亦不是一個(gè)數(shù)量級(jí)的常量，量子理論反映了微觀世界的不連續(xù)性觀念。故選C。6.如圖所示為兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系，下面對(duì)溫度T1、T2判斷正確的是（）A.T1>T2 B.T1<T2 C.T1=T2 D.無法判斷【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知，隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，所以T1>T2故選A。7.下列關(guān)于在兩種不同溫度下某一定質(zhì)量的氣體的分子速率分布圖像（縱坐標(biāo)f（v）表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，橫坐標(biāo)v表示分子的速率）和兩種不同溫度下黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系的圖像符合實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】AB．兩種不同溫度下某一定質(zhì)量的氣體的分子速率分布圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積應(yīng)相等，且溫度較高的氣體分子速率大的占比更多，AB錯(cuò)誤；CD．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：隨著溫度的升高，一方面各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，另一方面輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)，C正確，D錯(cuò)誤；故選C。8.1900年德國物理學(xué)家普朗克在研究黑體輻射時(shí)提出了一個(gè)大膽的假說，即能量子假說，關(guān)于能量子假說，下列說法不正確的是（）A.物質(zhì)輻射（或吸收）能量時(shí)，能量不是連續(xù)的，而是一份一份進(jìn)行的B.能量子假說中將每一份不可再分的最小能量值，稱為“能量子”C.能量子假說中，能量子的能量，ν為帶電微粒的振動(dòng)頻率，h為普朗克常量D.能量子假說認(rèn)為能量是連續(xù)的，是不可分割的【答案】D【解析】【詳解】A．能量子假說認(rèn)為物質(zhì)輻射（或吸收）能量時(shí)，輻射（或吸收）的能量是不連續(xù)的，是一份一份進(jìn)行的，故A正確，不符合題意；B．能量子假說中將每一份不可再分能量的最小值，稱為“能量子”，故B正確，不符合題意；C．能量子假說中，能量子的能量，ν為帶電微粒的振動(dòng)頻率，h為普朗克常量，故C正確不符合題意；D．能量子假說認(rèn)為輻射（或吸收）的能量是不連續(xù)的，是一份一份進(jìn)行的，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。9.某裝置是一個(gè)高功率固體激光系統(tǒng)，利用它可獲得能量為2400J、波長的紫外激光。已知普朗克常量，求：（1）紫外激光能量子的值；（2）該紫外激光所含光子數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）個(gè)【解析】【分析】【詳解】（1）由能量子公式與頻率、波長和光速的關(guān)系可得，紫外激光能量子的值為（2）該紫外激光所含光子數(shù)個(gè)1．光電效應(yīng)的基本概念（1）光電效應(yīng)：金屬在光（包括可見光和不可見光）的照射下，向外逸出電子的現(xiàn)象。（2）光電子：光電效應(yīng)中發(fā)射出來的電子。2．理解光電效應(yīng)規(guī)律的四個(gè)角度（1）任何一種金屬都有一個(gè)截止頻率，入射光的頻率必須大于等于這個(gè)截止頻率才能發(fā)生光電效應(yīng)，低于這個(gè)截止頻率則不能發(fā)生光電效應(yīng)。（2）發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，隨入射光頻率的增大而增大。（3）大于截止頻率的光照射金屬時(shí)，光電流（反映單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的光電子數(shù)的多少）與入射光強(qiáng)度成正比。（4）光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的，產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過10－9s。3．Ek－ν圖線如圖所示，為光電子最大初動(dòng)能Ek隨入射光頻率ν的變化圖線，由Ek＝hν－W0知，橫軸上的截距是陰極金屬的截止頻率νc，縱軸上的截距是陰極金屬的逸出功的負(fù)值－W0，斜率是普朗克常量h.4．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)概念的理解（1）飽和電流金屬板飛出的光電子到達(dá)陽極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和電流，在一定條件下，飽和電流與所加電壓大小無關(guān)，只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)．入射光越強(qiáng)，飽和電流越大。說明：入射光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多。（2）遏止電壓截止頻率逸出功①遏止電壓：使光電流減小到零的反向電壓，用符號(hào)Uc表示。計(jì)算方法：－eUc＝0－Ekm遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，入射光的頻率不變，遏止電壓不變，入射光的頻率改變，遏止電壓改變。說明：光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)。②截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的入射光的最小頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)．不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的截止頻率。③逸出功：電子從金屬中掙脫出來，要克服金屬表面層的一些力做功，電子脫離金屬所需做功的最小值叫逸出功．不同金屬的逸出功不同。5．I－U圖線如圖所示是光電流I隨光電管兩極板間電壓U的變化曲線，圖中Im為飽和光電流，Uc為遏止電壓。說明：（1）由Ek＝eUc和Ek＝hν－W0知，同一色光，遏止電壓相同，與入射光強(qiáng)度無關(guān)；不同色光，頻率越大，遏止電壓越大；（2）在入射光頻率一定時(shí)，飽和光電流隨入射光強(qiáng)度的增大而增大。【例題】10.如圖所示，把一塊鋅板連接在驗(yàn)電器上，并使鋅板帶上負(fù)電，驗(yàn)電器指針會(huì)張開角度θ。接著，用高頻短波紫外線燈（波長范圍280nm~100nm）持續(xù)照射鋅板，已知鋅的極限頻率為、真空中光速為，觀察驗(yàn)電器指針的變化，則（）A.驗(yàn)電器指針張開的角度θ會(huì)一直變大B.驗(yàn)電器指針張開的角度θ先變大后變小C.驗(yàn)電器指針張開的角度θ先變小后變大D.驗(yàn)電器指針張開的角度θ不會(huì)發(fā)生變化【答案】C【解析】【詳解】鋅的極限頻率對(duì)應(yīng)的光波的波長為用高頻短波紫外線燈（波長范圍280nm~100nm）持續(xù)照射鋅板，鋅板會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子，由于鋅板原來帶負(fù)電，可知驗(yàn)電器指針張開的角度θ逐漸變小，足夠長時(shí)間后，鋅板開始帶正電且電荷量持續(xù)增加，故驗(yàn)電器指針張開的角度θ逐漸變大，即整個(gè)過程中驗(yàn)電器指針張開的角度θ先變小后變大。故選C。11.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線（甲光、乙光、丙光），如圖所示。則可判斷出（）A.甲光的頻率大于乙光的頻率B.乙光的波長大于丙光的波長C.該光電管，丙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率D.甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的截止電壓越大。甲光、乙光的截止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，A錯(cuò)誤；B．丙光的截止電壓大于乙光的截止電壓，所以乙光的頻率小于丙光的頻率，乙光的波長大于丙光的波長，B正確；C．因?yàn)槭峭还怆姽?，所以金屬的截止頻率是相同的，C錯(cuò)誤；D．甲光的截止電壓小于丙光的截止電壓，所以甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于丙光的光電子最大初動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選B。12.用如圖甲所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。閉合開關(guān)S，用頻率為的光照射光電管時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)。圖乙是該光電管發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖象，圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為，下列說法中正確的是（）A.普朗克常量為B.斷開開關(guān)S后，電流表G的示數(shù)不為零C.僅增加照射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能將增大D.保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，電流表G的示數(shù)保持不變【答案】B【解析】【詳解】A.根據(jù)Ekm=hvW0得，縱軸截距的絕對(duì)值等于金屬的逸出功，等于b，當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為v0=a，那么普朗克常量為故A錯(cuò)誤；B.電鍵S斷開后，因光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子存在最大初動(dòng)能，因此電流表G的示數(shù)不為零，故B正確；C.根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，入射光的頻率與最大初動(dòng)能有關(guān)，與光的強(qiáng)度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.若保持照射光強(qiáng)度不變，僅提高照射光頻率，則光子數(shù)目減小，單位時(shí)間通過電流表的電荷量減小，故電流表G的示數(shù)會(huì)變小，故D錯(cuò)誤。故選B。13.利用如圖甲所示的電路完成光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系如圖乙所示，圖乙中U1、ν1、ν0均已知，電子電荷量用e表示。入射光頻率為ν1時(shí)，下列說法正確的是（）A.光電子的最大初動(dòng)能Ek＝U1e－h(huán)ν0B.由Uc-ν圖像可求得普朗克常量h＝C.滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端移動(dòng)過程中電流表示數(shù)一定一直增加D.把電源正負(fù)極對(duì)調(diào)之后，滑動(dòng)變阻器的滑片P向N端移動(dòng)過程中電流表示數(shù)一定一直增加【答案】B【解析】【詳解】A．依題得，光電子的最大初動(dòng)能為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)光電效應(yīng)其中可得普朗克常量為故B正確；CD．無論電源正負(fù)極如何，電流表示數(shù)不能一直增加，故CD錯(cuò)誤。故選B。14.如圖所示，光電管的陰極K用某種金屬制成，閉合開關(guān)S，用發(fā)光功率為P的激光光源直接照射陰極K時(shí)，產(chǎn)生了光電流。移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)光電流恰為零時(shí)，電壓表的示數(shù)為U，已知該金屬的逸出功為W0，普朗克常量為h，電子電荷量為e，真空中的光速為c，求：（1）激光在真空中的波長；（2）激光光源單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光子數(shù)N?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由光電效應(yīng)方程由動(dòng)能定理聯(lián)立求得（2）由其中（或者寫成）解得【練習(xí)題】15.如圖，電路中所有元件完好。當(dāng)光照射光電管時(shí)，靈敏電流計(jì)指針沒有偏轉(zhuǎn)，其原因可能是（）A.電源的電壓太高 B.光照的時(shí)間太長C.入射光的強(qiáng)度太強(qiáng) D.入射光的頻率太低【答案】D【解析】【詳解】A．如圖所示，電源正負(fù)極的連接使得光電子在電場(chǎng)中做加速運(yùn)動(dòng)，故靈敏電流計(jì)指針沒有偏轉(zhuǎn)不是電壓高低的原因，A錯(cuò)誤；B．光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬間的，與入射光的照射時(shí)間無關(guān)，B錯(cuò)誤；CD．靈敏電流計(jì)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可能是未發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即入射光的頻率小于金屬的截止頻率（入射光的波長大于金屬的極限波長），與光照強(qiáng)度無關(guān)，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。16.如圖為光電管的示意圖。若用波長為的單色光照射該光電管時(shí)，兩板間可產(chǎn)生的最大電壓為。取，則下列判斷正確的是（）A.該光電管K極的逸出功約為B.逸出光電子的最大初動(dòng)能約為C.僅改變?cè)搯紊獾膹?qiáng)度，兩板間的電壓可能大于D.若改用波長更長的單色光照射，兩板間的電壓可能大于【答案】A【解析】【詳解】A．該光電管K極的逸出功大約為A正確；B．逸出光電子的最大初動(dòng)能B錯(cuò)誤；C．當(dāng)光照強(qiáng)度增大時(shí)，極板間的電壓不變，C錯(cuò)誤；D．改用波長更長的光照射，頻率變小，光子能量變小，逸出功不變，光電子的最大初動(dòng)能變小，兩極板間的最大電壓變小，D錯(cuò)誤。故選A。17.在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示。若該直線的斜率和縱截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量h和所用材料的逸出功分別可表示為（）A.； B.；C.； D.；【答案】B【解析】【詳解】由光電效應(yīng)方程可得其中Ekm=eUc變形得根據(jù)圖像得解得h=ek縱坐標(biāo)軸截距解得逸出功為故選B。18.如圖甲所示，分別用1、2兩種材料作K極進(jìn)行光電效應(yīng)探究，頻率相同的a、b兩束光分別照射1、2兩種材料，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka、Ekb，光電流I隨電壓U變化關(guān)系如圖乙所示，則（）A.a光子的能量比b光子的大B.a、b兩光的光照強(qiáng)度相同C.光電子的最大初動(dòng)能Eka>EkbD.材料1的截止頻率比材料2的大【答案】D【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩束光的頻率相同，則a、b兩束光子的能量相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因a光的飽和光電流較大，可知a光的光照強(qiáng)度較大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)因b光的截止電壓較大，可知光電子的最大初動(dòng)能Eka<Ekb材料1的逸出功較大，即材料1的截止頻率比材料2的大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。19.利用如圖甲所示電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.為測(cè)量電子的最大初動(dòng)能，電源左側(cè)應(yīng)是正極B.若增大入射光的強(qiáng)度或增大電源電壓，則光電子的最大初動(dòng)能增大C.當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為D.當(dāng)入射光的頻率為時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)電子到達(dá)極板A，速度恰好為零，從K極逸出的電子動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理有則有故為測(cè)量電子的最大初動(dòng)能，電源左側(cè)應(yīng)是負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)解得，當(dāng)時(shí)說明小于極限頻率，電子不能逸出，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)時(shí)故D正確。故選D。20.如圖所示，真空玻璃管兩端的圓形金屬電極K、A之間的距離為d，電極A的半徑為r，用頻率為的光照射電極K，從電極K逸出的光電子可向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電源接的是反向電壓時(shí)（如圖甲所示），電流表剛好沒有示數(shù)。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，普朗克常量為h。求：（1）金屬K的極限頻率；（2）當(dāng)電源提供正向電壓時(shí)（如圖乙所示），K、A之間的電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，為使從電極K中心逸出的光電子都能到達(dá)電極A，正向電壓為多大？（3）假設(shè)在（2）的正向電壓下，近似認(rèn)為每個(gè)電子都以最大速度垂直打在電極A上，電子打在電極A上的速度瞬間變?yōu)?，電流表的示數(shù)為i，則單位時(shí)間內(nèi)電極A受到的沖量是多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)動(dòng)能定理有根據(jù)光電效應(yīng)方程有解得（2）假設(shè)光電子從K極板出來后，最大初動(dòng)能的速度是平行K極板時(shí)，如果此種情況光電子都能達(dá)到A極板上，則所有的光電子都能達(dá)到A極板上，有解得（3）根據(jù)電流的定義有解得光電子到達(dá)A極板的速度根據(jù)動(dòng)量定理有則單位時(shí)間內(nèi)A極板受到的沖量為1．對(duì)陰極射線本質(zhì)的認(rèn)識(shí)——兩種觀點(diǎn)（1）電磁波說，代表人物——赫茲，他認(rèn)為這種射線是一種電磁輻射。（2）粒子說，代表人物——湯姆孫，他認(rèn)為這種射線是一種帶電粒子流。2．陰極射線帶電性質(zhì)的判斷方法（1）方法一：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加上電場(chǎng)，通過打在熒光屏上的亮點(diǎn)位置的變化和電場(chǎng)的情況確定帶電的性質(zhì)。（2）方法二：在陰極射線所經(jīng)區(qū)域加一磁場(chǎng)，根據(jù)亮點(diǎn)位置的變化和左手定則確定帶電的性質(zhì)。3．實(shí)驗(yàn)結(jié)果根據(jù)陰極射線在電場(chǎng)中和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，判斷出陰極射線是粒子流，并且?guī)ж?fù)電．【例題】21.關(guān)于陰極射線，下列說法正確是（）A.陰極射線就是稀薄氣體導(dǎo)電的輝光放電現(xiàn)象B.陰極射線是在真空管內(nèi)由陰極發(fā)出的電子流C.陰極射線是某一頻率的電磁波D.陰極射線可以直線傳播，也可被電場(chǎng)、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)【答案】BD【解析】【詳解】AB．陰極射線是在真空管中由陰極發(fā)出的高速電子流，不是氣體導(dǎo)電輝光放電，故A錯(cuò)誤，B正確；C．陰極射線是高速電子流，不是電磁波，故C錯(cuò)誤；D．陰極射線是在真空管中由陰極發(fā)出的電子流，可被電場(chǎng)、磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，也可以直線傳播，D正確。故選BD。22.如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說法中正確的是（）A.若在D1、D2之間不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)打到最右端的P1點(diǎn)B.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)C.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)D.若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則陰極射線向上偏轉(zhuǎn)【答案】AC【解析】【詳解】BC．實(shí)驗(yàn)證明，陰極射線是電子，它在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)偏向帶正電的極板一側(cè)，可知選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)B的說法錯(cuò)誤；D．加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)時(shí)，電子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力作用，要向下偏轉(zhuǎn)，因而選項(xiàng)D錯(cuò)誤；A．當(dāng)不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，電子所受的重力可以忽略不計(jì)，因而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A的說法正確。故選AC。23.如圖甲所示是一個(gè)電子射線管的結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)回答下列問題：第一：請(qǐng)說出電子射線管的結(jié)構(gòu)和原理；______第二：沒有磁場(chǎng)時(shí)，電子束的徑跡怎么樣？______第三：把電子射線管放在蹄形磁鐵的兩極間（圖乙）電子束的徑跡怎么樣？你的判斷依據(jù)是什么？______【答案】①.見解析②.見解析③.見解析【解析】【詳解】[1]第一：真空玻璃管內(nèi)安裝有一個(gè)陰極和一個(gè)陽極，陰極接高壓的負(fù)極，陽極接正極。陰極能夠發(fā)射電子，電子束在兩極的電場(chǎng)的電場(chǎng)力作用下從陰極飛向陽極[2]第二：沒有磁場(chǎng)的情況下，電子束的路徑是直進(jìn)的。[3]第三：在磁場(chǎng)的作用下，電子束的路徑是向下偏轉(zhuǎn)。由左手定則可以判斷?！揪毩?xí)題】24.英國物理學(xué)家J.J.湯姆孫通過對(duì)陰極射線的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)（）A.陰極射線在電場(chǎng)中偏向正極板一側(cè)B.陰極射線在磁場(chǎng)中受力情況跟正電荷受力情況相同C.不同材料所產(chǎn)生的陰極射線的比荷不同D.J.J.湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量【答案】AD【解析】【詳解】A．陰極射線實(shí)質(zhì)上就是高速電子流，所以在電場(chǎng)中偏向正極板一側(cè)，A正確；B．陰極射線帶負(fù)電，所以其在磁場(chǎng)中受力情況與正電荷受力情況不相同，B錯(cuò)誤；C．不同材料所產(chǎn)生的陰極射線都是電子流，所以它們的比荷是相同的，C錯(cuò)誤；D．J.J.湯姆孫并未得出陰極射線粒子的電荷量，最早測(cè)出陰極射線粒子的電荷量是美國物理學(xué)家密立根，D正確。故選AD。25.如圖所示為湯姆孫做陰極射線實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的氣體放電管，在K、A之間加高電壓，便有陰極射線射出；C、D間不加電壓時(shí)，光屏上O點(diǎn)出現(xiàn)亮點(diǎn)，當(dāng)C、D之間加如圖所示電壓時(shí)，光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮點(diǎn)。（1）要使K、A之間有陰極射線射出，則K應(yīng)接高壓電源____（填“正極”或“負(fù)極”）；要使光屏上P處的亮點(diǎn)再回到O點(diǎn)，可以在C、D間加垂直紙面______（填“向里”或“向外”）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；（2）湯姆孫換用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同陰極發(fā)出的射線的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。【答案】①.負(fù)極②.向外③.相同【解析】【分析】【詳解】(1)[1][2]要使K、A之間有陰極射線射出，則K應(yīng)接高壓電源負(fù)極；要使光屏上P處的亮點(diǎn)再回到O點(diǎn)，則洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則可知，可以在C、D間加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；(2)[3]湯姆孫換用不同材料的陰極做實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同陰極發(fā)出的射線的比荷是相同的。1．α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）絕大多數(shù)的α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(jìn)。（2）少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。（3）極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角度超過90°，有的幾乎達(dá)到180°。3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析（1）核外電子不會(huì)使α粒子的速度發(fā)生明顯改變。（2）湯姆孫的原子模型不能解釋?duì)亮Ｗ拥拇蠼嵌壬⑸洹＃?）少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至反彈回來，表明這些α粒子在原子中的某個(gè)地方受到了質(zhì)量比它本身大得多的物質(zhì)的作用。（4）絕大多數(shù)α粒子在穿過厚厚的金原子層時(shí)運(yùn)動(dòng)方向沒有明顯變化，說明原子中絕大部分是空的，原子的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在體積很小的核內(nèi)。4.核式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（1）原子的核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運(yùn)動(dòng)。（2）原子內(nèi)的電荷關(guān)系：原子核的電荷數(shù)與核外的電子數(shù)相等，非常接近原子的原子序數(shù)。（3）原子核的組成：原子核由質(zhì)子和中子組成，原子核的電荷數(shù)等于原子核的質(zhì)子數(shù)。（4）原子核的大?。涸拥陌霃綌?shù)量級(jí)為10－10m，原子核半徑的數(shù)量級(jí)為10－15m，原子核的半徑只相當(dāng)于原子半徑的十萬分之一，體積只相當(dāng)于原子體積的10－15?！纠}】26.盧瑟福指導(dǎo)他的助手進(jìn)行的α粒子散射實(shí)驗(yàn)所用儀器的示意圖如圖所示。放射源發(fā)射的α粒子打在金箔上，通過顯微鏡觀察散射的α粒子。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來方向前進(jìn)，但少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)的角度甚至大于90°，于是，盧瑟福大膽猜想（）A.原子半徑的數(shù)量級(jí)是10－10mB.原子核內(nèi)存在質(zhì)子和中子C.原子內(nèi)部有體積很小、質(zhì)量很大的核D.造成α粒子偏轉(zhuǎn)的主要原因是它受到了原子中電子的作用【答案】C【解析】【詳解】A．原子半徑的數(shù)量級(jí)是通過油膜法測(cè)出來的，該實(shí)驗(yàn)不能確定原子半徑的數(shù)量級(jí)，故A錯(cuò)誤；B．盧瑟福用α粒子轟擊氮核，證實(shí)了在原子核內(nèi)存在質(zhì)子，查德威克發(fā)現(xiàn)的中子，故B錯(cuò)誤；C．從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，說明原子的中心有一個(gè)體積很小的核；從極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)，說明原子中心的核帶有原子的全部正電和絕大部分質(zhì)量，故C正確；D．造成α粒子偏轉(zhuǎn)的主要原因是它受到了原子中心正電荷的作用，故D錯(cuò)誤。故選C。27.盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說包含的內(nèi)容有（）A.原子中心有一個(gè)很小的核B.原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里C.原子的正電荷均勻分布在它的全部體積上D.帶負(fù)電的電子在核外空間繞原子核旋轉(zhuǎn)【答案】ABD【解析】【詳解】盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型：原子中心有一個(gè)很小的原子核，它集中了原子的幾乎全部質(zhì)量和所有的正電荷，電子在核外繞原子核旋轉(zhuǎn)。故選ABD。28.粒子散射實(shí)驗(yàn)被評(píng)為世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)之一，此實(shí)驗(yàn)開創(chuàng)了原子結(jié)構(gòu)研究的先河，關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A.該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)支持了原子結(jié)構(gòu)的“西瓜模型”B.粒子散射實(shí)驗(yàn)，證明了原子核是可以再分的C.該實(shí)驗(yàn)選用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔D.該實(shí)驗(yàn)表明原子中心有一個(gè)體積極大的核，它占有原子體積的極大部分【答案】C【解析】【詳解】A．湯姆遜關(guān)于原子結(jié)構(gòu)“西瓜模型”不能解釋盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中的大角度偏轉(zhuǎn)問題，該實(shí)驗(yàn)說明了湯姆孫西瓜模型是錯(cuò)誤的，故A錯(cuò)誤；B．盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)，證明了原子是可以再分的，故B錯(cuò)誤；C．該實(shí)驗(yàn)選用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔，故C正確；D．從絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使粒子受到排斥力的核體積極小，實(shí)驗(yàn)表明：原子中心有一個(gè)極小的核，它占有原子體積的極小部分，故D錯(cuò)誤。故選C。29.原子的核式結(jié)構(gòu)模型（1）湯姆孫原子模型：湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認(rèn)為原子是一個(gè)______，______彌漫性地______在整個(gè)球體內(nèi)，電子______其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“______模型”，如圖（2）α粒子散射實(shí)驗(yàn)：①α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置由______、______、顯微鏡等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)時(shí)從α粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于真空中。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a、______的α粒子穿過金箔后，基本上仍沿______的方向前進(jìn)；b、______α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度甚至______，它們幾乎被“______”；c、實(shí)驗(yàn)意義：盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了______模型。（3）核式結(jié)構(gòu)模型：原子中帶______電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮竣?球體②.帶正電的物質(zhì)③.分布④.一顆一顆地鑲嵌⑤.棗糕⑥.放射源⑦.金箔⑧.絕大多數(shù)⑨.原來⑩.少數(shù)?.大于90°?.彈回?.原子的核式結(jié)構(gòu)?.正【解析】【詳解】（1）[1][2][3][4][5]湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認(rèn)為原子是一個(gè)球體，帶正電的物質(zhì)彌漫性地分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子一顆一顆地鑲嵌其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“棗糕模型”。（2）[6][7][8][9][10][11][12][13]α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置由放射源、金箔、顯微鏡等幾部分組成，實(shí)驗(yàn)時(shí)從α粒子源到熒光屏這段路程應(yīng)處于真空中；絕大多數(shù)的α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進(jìn)；少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)；偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，它們幾乎被“彈回”；盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆孫的原子模型，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。（3）[14]原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質(zhì)量，電子在正電體的外面運(yùn)動(dòng)?！揪毩?xí)題】30.如圖是盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子棗糕模型的正確性B.只有少數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C.根據(jù)該實(shí)驗(yàn)估算出原子核的直徑約為D.粒子與金原子中的電子碰撞可能會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了J.J.湯姆孫的原子棗糕模型，A錯(cuò)誤；B．粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子偏轉(zhuǎn)角度超過，B正確；C．根據(jù)該實(shí)驗(yàn)估算出原子核的直徑的數(shù)量級(jí)為，C錯(cuò)誤；D．電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于粒子質(zhì)量，粒子與電子碰撞時(shí)不會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，D錯(cuò)誤。故選B。31.關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的內(nèi)容，下列敘述正確的是（）A.原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體B.原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)C.原子的正電荷和負(fù)電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi)D.原子核直徑的數(shù)量級(jí)是【答案】B【解析】【分析】【詳解】ABC．根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說可知，原子的全部正電荷和幾乎的全部質(zhì)量都集中在原子核上，A、C錯(cuò)誤，B正確；D．原子核直徑的數(shù)量級(jí)是，D錯(cuò)誤。故選B。32.根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的粒子散射圖景。圖中實(shí)線表示粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。則關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A.圖中大角度偏轉(zhuǎn)的粒子的電勢(shì)能先減小后增大B.圖中的粒子反彈是因?yàn)榱Ｗ优c金原子核發(fā)生了碰撞C.絕大多數(shù)粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小D.根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)不可以估算原子核大小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．題圖中大角度偏轉(zhuǎn)的粒子所受的電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，則其電勢(shì)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；B．題圖中的粒子反彈是因?yàn)榱Ｗ优c金原子核之間的庫侖斥力作用，阻礙粒子運(yùn)動(dòng)，但是并沒有發(fā)生碰撞，B錯(cuò)誤；C．絕大多數(shù)粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小，C正確；D．根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子核大小，D錯(cuò)誤。故選C。33.如下圖（a）所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置圖，圖（b）為“原子核模型儀”的正視圖，圖（c）為“原子核模型儀”的俯視圖。為了使小鋼球能平滑地從滑槽滾到原子核模型儀上，滑槽下端弧形應(yīng)接近水平狀態(tài)。調(diào)節(jié)滑槽相對(duì)“原子核模型儀”的方位，釋放鋼球，可以觀察到鋼球出射方向的差異。（1）簡述裝置中用來模擬粒子和原子核半徑的部分以及從該模擬實(shí)驗(yàn)中可以觀察到的現(xiàn)象。（2）能否將“原子核模型儀”改成圓柱狀？簡述你的理由?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）見解析【解析】【詳解】（1）裝置中用來模擬粒子為裝置中的凸起部分，裝置中用來模擬原子核半徑的部分為為裝置中的凸起部分中間圓柱部分的半徑。從該模擬實(shí)驗(yàn)中可以觀察到的現(xiàn)象：大部分鋼球沿原軌道做直線運(yùn)動(dòng)，小部分偏離發(fā)射方向做曲線運(yùn)動(dòng)但偏角較小，極少部分被反彈回來。（2）不能將“原子核模型儀”改成圓柱狀，如果改成圓柱狀，小球與圓柱碰撞后都做偏折方向不同直線運(yùn)動(dòng)，與α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不符合。1.光譜的比較比較光譜產(chǎn)生條件光譜形式及應(yīng)用發(fā)射光譜線狀譜稀薄氣體發(fā)光形成的光譜由一些不連續(xù)的明線組成，不同元素的明線光譜不同（又叫特征光譜），可用于光譜分析連續(xù)譜熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光形成的連續(xù)分布，一切波長的光都有吸收光譜熾熱物體發(fā)出的白光通過溫度較低的氣體后，再色散形成的用分光鏡觀察時(shí)，見到連續(xù)光譜背景上出現(xiàn)一些暗線（與特征譜線相對(duì)應(yīng)），可用于光譜分析2.氫原子光譜的特點(diǎn)：在氫原子光譜圖中的可見光區(qū)內(nèi)，由右向左，相鄰譜線間的距離越來越小，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性．3.巴耳末公式（1）巴耳末對(duì)氫原子光譜的譜線進(jìn)行研究得到公式：＝R(－)(n＝3,4,5…)，該公式稱為巴耳末公式。式中R叫做里德伯常量，實(shí)驗(yàn)值為R＝1.10×107m－1。（2）巴耳末公式說明氫原子光譜的波長只能取分立值，不能取連續(xù)值．巴耳末公式以簡潔的形式反映了氫原子的線狀光譜，即輻射波長的分立特征。4.其他譜線：除了巴耳末系，氫原子光譜在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線，也都滿足與巴耳末公式類似的關(guān)系式?！纠}】34.光譜分析為深入原子世界打開了道路。關(guān)于光譜，下列說法正確的是（）A.原子發(fā)射連續(xù)光譜是因?yàn)殡娮永@原子核運(yùn)動(dòng)的變化是連續(xù)的B.玻爾的原子理論能成功的解釋各種原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律C.原子吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的發(fā)射光譜中的一條亮線相對(duì)應(yīng)D.進(jìn)行光譜分析時(shí)，可以用連續(xù)譜，也可以用線狀譜【答案】C【解析】【詳解】A．電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的變化都是不連續(xù)的，我們看到的原子光譜都是線狀譜，故A錯(cuò)誤；B．玻爾原子理論僅能成功的解釋氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，B錯(cuò)誤；C．原子都是由原子核和電子組成的，但不同原子的原子結(jié)構(gòu)不同，各種原子的原子光譜都有各自的特征譜線，原子吸收光譜中的每一條暗線都跟這種原子的發(fā)射光譜中的一條亮線相對(duì)應(yīng)，C正確；D．只有線狀譜和吸收光譜與原子的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以用來鑒別物質(zhì)，故D錯(cuò)誤。故選C。35.有關(guān)光譜的說法中正確的是（）A.太陽光譜是連續(xù)譜，氫原子光譜是線狀譜B.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素C.高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分D.氫原子光譜說明氫原子只發(fā)出特定頻率的光【答案】D【解析】【詳解】A．太陽光譜是吸收光譜，故A錯(cuò)誤；B．月球是反射的太陽光，分析月光實(shí)際上就是在分析太陽光，月球又不像氣體那樣對(duì)光譜有吸收作用，因此無法通過分析月球的光譜來得到月球的化學(xué)成分，故B錯(cuò)誤；C．高溫物體發(fā)出的光通過物質(zhì)吸收后，物質(zhì)會(huì)吸收掉一部分，通過對(duì)光譜的分析，可以得知物質(zhì)的組成，但是無法得到高溫物體的組成，故C錯(cuò)誤；D．氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)會(huì)發(fā)出某些特定頻率的光，形成相應(yīng)頻率的線狀譜，是非連續(xù)譜，故D正確。故選D。36.如圖為氫原子光譜在可見光區(qū)域內(nèi)的四條譜線Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氫原子中電子從量子數(shù)n>2的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)發(fā)出的光，根據(jù)此圖可以判定（）A.Hα對(duì)應(yīng)的原子前后能級(jí)之差最小B.在真空中Hα的傳播速度最大C.Hδ光子動(dòng)量最大D.用Hγ照射某一金屬能發(fā)生光電效應(yīng)，則用Hβ照射同一金屬一定不能產(chǎn)生光電效應(yīng)【答案】AC【解析】【詳解】A．由題圖可知，Hα對(duì)應(yīng)的光波波長最長，所以頻率最小，能量最小，對(duì)應(yīng)的能級(jí)差也最小，A正確；B．電磁波在真空中的傳播速度都為c，一樣大，B錯(cuò)誤；C．Hδ光子對(duì)應(yīng)的波長最小，根據(jù)可知?jiǎng)恿孔畲?，C正確；D．Hγ比Hβ的波長小，對(duì)應(yīng)的能量更大，因此當(dāng)用Hγ照射某金屬能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，用Hβ照射可能會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選AC。【練習(xí)題】37.關(guān)于物質(zhì)的吸收光譜和明線光譜之間的關(guān)系，下列說法正確的是（）A.吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法不同，它們的譜線互不相關(guān)B.吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法相同，它們的譜線重合C.明線光譜與吸收光譜都是連續(xù)譜D.明線光譜與吸收光譜都可以用于光譜分析，以鑒別物質(zhì)和確定化學(xué)組成【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．吸收光譜和明線光譜的產(chǎn)生方法不同，同種物質(zhì)吸收光譜中的暗線與明線光譜中的明線相對(duì)應(yīng)，故AB錯(cuò)誤；C．明線光譜是線狀譜，故C錯(cuò)誤；D．明線光譜和吸收光譜都可以進(jìn)行光譜分析，用來鑒別物質(zhì)和確定化學(xué)組成，故D正確。故選D。38.利用光譜分析的方法能夠鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，關(guān)于光譜分析，下列說法正確的是（）A.利用高溫物體的連續(xù)譜就可鑒別其組成成分B.利用物質(zhì)的線狀譜就可鑒別其組成成分C.高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后的光譜上的暗線反映了高溫物體的組成成分D.同一種物質(zhì)的線狀譜上的亮線與吸收光譜上的暗線，由于光譜的不同，它們沒有關(guān)系【答案】B【解析】【詳解】A．高溫物體的連續(xù)譜包括了各種頻率的光，與其組成成分無關(guān)，A錯(cuò)誤；B．某種物質(zhì)發(fā)射的線狀譜中的亮線與某種原子發(fā)出的某頻率的光有關(guān)，通過這些亮線與原子的特征譜線對(duì)照，即可確定物質(zhì)的組成成分，B正確；C．高溫物體發(fā)出的光通過某物質(zhì)后某些頻率的光被吸收而形成暗線，這些暗線由所經(jīng)過的物質(zhì)決定，C錯(cuò)誤；D．某種物質(zhì)發(fā)出某種頻率的光，當(dāng)光通過這種物質(zhì)時(shí)它也會(huì)吸收這種頻率的光，因此同一物質(zhì)線狀譜上的亮線與吸收光譜上的暗線相對(duì)應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選B。39.如圖所示是原子的發(fā)射光譜、原子的吸收光譜、太陽光譜圖像，下則說法正確的是（）A.大多數(shù)原子的發(fā)射光譜是線狀譜B.太陽光譜中的暗線表明，太陽中正好不存在這些金屬C.可見光譜有分立特征，不可見光的光譜沒有分立特征D.電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的軌道是不連續(xù)的，所以我們看到了原子光譜的分立特征【答案】D【解析】【詳解】A．任何原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，A錯(cuò)誤；B．太陽光譜中的許多暗線與太陽中存在的金屬元素的特征譜線相對(duì)應(yīng)，太陽光譜中的暗線表明太陽中正好存在這些金屬元素，B錯(cuò)誤；C．可見光譜與不可見光譜都有分立特征，C錯(cuò)誤；D．電子繞原子核的運(yùn)動(dòng)都是不連續(xù)變化的，我們看到了原子光譜的分立特征，D正確。故選D。40.關(guān)于對(duì)巴耳末公式＝R∞（n＝3，4，5，…）的理解，正確的是（）A.此公式只適用于氫原子發(fā)光的一個(gè)線系B.公式中的n可以是任意數(shù)，故氫原子發(fā)光的波長是任意的C.公式中的n是大于等于3的正整數(shù)，所以氫原子光譜不是連續(xù)的D.該公式包含了氫原子的所有光譜線【答案】AC【解析】【詳解】AD．巴耳末公式是分析氫原子的譜線得到的一個(gè)公式，它只反映氫原子譜線的一個(gè)線系，故A正確，D錯(cuò)誤；BC．公式中的n只能取不小于3的正整數(shù)，所以氫原子光譜不是連續(xù)的，故B錯(cuò)誤，C正確。故選AC。1．軌道量子化（1）軌道半徑只能是不連續(xù)的、某些分立的數(shù)值。（2）氫原子中電子軌道的最小半徑為r1＝0.053nm，其余軌道半徑滿足rn＝n2r1，式中n稱為量子數(shù)，對(duì)應(yīng)不同的軌道，只能取正整數(shù)。2．能量量子化（1）電子在可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，盡管是變速運(yùn)動(dòng)，但它并不釋放能量，原子是穩(wěn)定的，這樣的狀態(tài)稱為定態(tài)。（2）由于原子的可能狀態(tài)(定態(tài))是不連續(xù)的，具有的能量也是不連續(xù)的．這樣的能量值，稱為能級(jí)，能量最低的狀態(tài)稱為基態(tài)，其他的狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)。對(duì)氫原子，以無窮遠(yuǎn)處為勢(shì)能零點(diǎn)時(shí)，其能級(jí)公式（n＝1，2，3…），其中E1代表氫原子的基態(tài)的能級(jí)，即電子在離核最近的可能軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)原子的能量值，E1＝－13.6eV。n是正整數(shù)，稱為量子數(shù)。量子數(shù)n越大，表示能級(jí)越高。（3）原子的能量包括：原子的原子核與核外電子所具有的電勢(shì)能和電子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。3．躍遷原子從一種定態(tài)（設(shè)能量為Em）躍遷到另一種定態(tài)（設(shè)能量為En）時(shí)，它輻射（或吸收）一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，高能級(jí)Em低能級(jí)En.可見，電子如果從一個(gè)軌道到另一個(gè)軌道，不是以螺旋線的形式改變半徑大小的，而是從一個(gè)軌道上“跳躍”到另一個(gè)軌道上．玻爾將這種現(xiàn)象叫做電子的躍遷．處于激發(fā)態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，它會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到達(dá)基態(tài)．所以一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射出的光譜線條數(shù)為?！纠}】41.下列關(guān)于能量子和光子的說法正確的是（）A.能量子就是光子B.能量子和光子都是具有一定質(zhì)量和體積的物質(zhì)微粒C.能量子和光子的能量和它的頻率成正比D.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)吸收的光子的能量，等于前后兩個(gè)能級(jí)之差【答案】C【解析】【詳解】A．能量子不是光子，二者是兩個(gè)不同的概念，故A錯(cuò)誤；B．光子具有一定質(zhì)量，但沒有體積，故B錯(cuò)誤；C．能量子和光子的能量均和它的頻率成正比，即，故C正確；D．原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)要釋放光子，放出的光子的能量，等于前后兩個(gè)能級(jí)之差，故D錯(cuò)誤。故選C。42.如圖所示為一價(jià)氦離子（）的能級(jí)圖，根據(jù)玻爾原子理論，下列說法正確的是（）A.能級(jí)越高，氦離子越穩(wěn)定B.時(shí)，氦離子處于第一激發(fā)態(tài)C.從躍遷到比從躍遷到輻射出的光子動(dòng)量小D.一個(gè)處于能級(jí)的氦離子躍遷到基態(tài)的過程中，可能輻射兩種頻率的光子【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)玻爾原子理論可知能級(jí)越低，氦離子越穩(wěn)定。故A錯(cuò)誤；B．時(shí)，氦離子處于基態(tài)。故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，從躍遷到比從躍遷到輻射出的光子的波長短。由可得從躍遷到比從躍遷到輻射出的光子動(dòng)量大。故C錯(cuò)誤；D．一個(gè)處于能級(jí)的氦離子躍遷到基態(tài)的過程中，可能輻射兩種頻率的光子，如從躍遷到，從躍遷到。故D正確。故選D。43.有些金屬原子受激后，從某激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)時(shí)，會(huì)發(fā)出特定顏色的光。圖甲所示為鈉原子和鋰原子分別從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)的能級(jí)差值，鈉原子發(fā)出頻率為的黃光，可見光譜如圖乙所示。鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為（）A.紅色 B.橙色 C.綠色 D.青色【答案】A【解析】【詳解】由波爾理論結(jié)合普朗克的量子假說，即，根據(jù)圖甲可得，代入數(shù)據(jù)可得對(duì)照?qǐng)D乙可知，鋰原子從激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)發(fā)光顏色為紅光。故選A。44.如圖為氫原子能級(jí)圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收頻率為v的光子后，能產(chǎn)生6種不同顏色的光，下列判斷正確的是（）A.普朗克第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域B.被吸收的光子能量為C.如果從n=3躍遷到n=2產(chǎn)生的光子恰能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則另外還有3種光也可以使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)D.該氫原子能級(jí)圖可以很好地解釋氫原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線【答案】BD【解析】【詳解】A．玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，故A錯(cuò)誤；B．大量處于基態(tài)的氫原子吸收頻率為v的光子后，能產(chǎn)生6種不同顏色的光，由，可知?dú)湓訌能S遷到能級(jí)，被吸收的光子能量為故B正確；C．大量第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，能量值的大小關(guān)系排列從大到小為n=4→1，n=3→1，n=2→1，n=4→2，n=3→2，n=4→3由，可知放出光子能量越大對(duì)應(yīng)光的頻率越高，所以如果從n=3躍遷到n=2產(chǎn)生的光子恰能使某種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則另外還有4種光也可以使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．由氫原子能級(jí)圖可以很好地解釋，原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量等于前后兩能級(jí)差。由于原子的能級(jí)是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的，因此原子的發(fā)射光譜只有一些分立的亮線。故D正確。故選BD?！揪毩?xí)題】45.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，已知可見光的光子能量范圍為，紫外線的光子能量范圍為。則大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子輻射的電磁波（）A.共能輻射5種不同頻率的光子 B.有3種光子是可見光光子C.有3種光子是紫外線光子 D.其中一種光子是光子【答案】C【解析】【詳解】A．根據(jù)可知大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子能輻射6種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；B．由于可知從4、直接躍遷到輻射出的光子是可見光光子，即有2種光子是可見光光子，故B錯(cuò)誤；C．由于可知從4、、直接躍遷到輻射出的光子是紫外線光子，故C正確；D．光子是由原子核的躍遷產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。故選C。46.氫原子的能級(jí)公式為：（n=1，2，3……），其中E1為基態(tài)能量。若處于n=2能級(jí)的氫原子吸收頻率為ν的光子后恰好能發(fā)生電離，已知普朗克常量為h，則（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】因由能量關(guān)系解得故選C。47.下列關(guān)于氫原子光譜和能級(jí)的說法正確的是（）A.氫原子光譜中的亮線是氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放出光子形成的B.氫原子光譜不是連續(xù)的，是一些分立的亮線，說明了氫原子的能級(jí)是量子化的C.原子能量越高原子越穩(wěn)定D.原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷會(huì)放出光子，光子能量等于兩個(gè)能級(jí)之差【答案】ABD【解析】【詳解】A．氫原子光譜中的亮線，是明線光譜，它是由于氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放出光子形成的，故A正確；B．氫原子光譜不是連續(xù)的，是一些分立的亮線，說明了氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的，而是分立的，故B正確；C．原子處于能量越低的狀態(tài)越穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D．原子從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷會(huì)放出光子，光子能量等于兩個(gè)能級(jí)之差，故D正確。故選ABD。48.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，現(xiàn)有大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，使它們發(fā)出的光照射到金屬鈉上，金屬鈉產(chǎn)生的所有光電子中初動(dòng)能的最大值為，在這些氫原子發(fā)出的光中，頻率低于鈉的截止頻率的種數(shù)有（）A.0 B.2種 C.4種 D.6種【答案】B【解析】【詳解】這些光子中自能級(jí)向能級(jí)躍遷的光子能量最大，即由光電效應(yīng)方程得，鈉的逸出功n=4能級(jí)向能級(jí)、能級(jí)向能級(jí)躍遷產(chǎn)生的光子的能量小于鈉的逸出功，因此在這些氫原子發(fā)出的光中，低于鈉的截止頻率的光子種數(shù)有2種。故選B。49.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，鋅、鈉、銫的逸出功分別為、、，則下列說法正確的是（）A.一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷最多能輻射出3種不同頻率的光子B.氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子比從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子的波長短C.一群氫原子從能級(jí)直接向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光都能使鋅、鈉、銫產(chǎn)生光電效應(yīng)D.氫原子從能級(jí)直接向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光照射到鈉上逸出光電子的最大初動(dòng)能為【答案】AD【解析】【詳解】A．一個(gè)處于能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷最多能輻射出種不同頻率的光子，A正確；B．由題圖可知，n=3和n=2的能級(jí)差小于n=2和n=1的能級(jí)差，又因此小的波長長，B錯(cuò)誤；C．氫原子從n=4能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光子能量小于鋅的逸出功，不能使鋅產(chǎn)生光電效應(yīng)，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程有D正確。故選AD。50.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，已知可見光的光子能量范圍約為，鎂的逸出功為，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.用氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光照射鎂板一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象B.用能量為的自由電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，可使其躍遷到激發(fā)態(tài)C.處于n=2能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離D.處于n=4能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離【答案】C【解析】【詳解】A．氫原子從高能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)發(fā)射的光子能量大于，會(huì)使鎂板發(fā)生光電效應(yīng)，A正確，不符合題意；B．n=1和n=2能級(jí)的能量差為，用能量為的自由電子轟擊，氫原子會(huì)吸收的能量從基態(tài)躍遷到n=2能級(jí)，B正確，不符合題意；C．紫外線的光子能量大于，n=2能級(jí)的氫原子吸收大于的光子的能量才會(huì)電離，因此n=2能級(jí)的氫原子不能吸收任意頻率的紫外線，光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，才能被吸收，C錯(cuò)誤，符合題意；D．處于n=4能級(jí)的氫原子的能量為，紫外線的光子能量大于，可知處于n=4能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離，D正確，不符合題意。故選C。51.He＋、Li2＋等離子具有與氫原子類似的原子結(jié)構(gòu)模型，又稱為“類氫離子”。He＋從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M，釋放頻率為的光子，從能級(jí)P躍遷到能級(jí)M，吸收頻率為的光子，且，則它從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P時(shí)（）A.吸收頻率為的光子B.釋放頻率為的光子C.吸收頻率為的光子D.釋放頻率為的光子【答案】B【解析】【詳解】He＋從能級(jí)N躍遷到能級(jí)M，釋放頻率為的光子，說明能級(jí)N的能量大于能級(jí)M的能量，且兩能級(jí)能量差為同理能級(jí)P的能量小于能級(jí)M的能量，且兩能級(jí)能量差為所以從能級(jí)N躍遷到能級(jí)P釋放光子，且光子的頻率為，B正確。故選B?！疽族e(cuò)題小練習(xí)】52.氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，一群處于第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出不同頻率的光，其中只有頻率為、兩種光可讓圖乙所示的光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)。分別用頻率為、的兩個(gè)光源照射光電管陰極K，測(cè)得電流隨電壓變化的圖像如圖丙所示。下列說法中正確的是（）A.用能量為13eV的光子照射可以使處于基態(tài)的氫原子躍遷到第4能級(jí)B.這群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以最多輻射4種不同頻率的電磁波C.圖丙中的圖線b所表示的光是氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的D.若，則光電管的逸出功為【答案】CD【解析】【詳解】A．處于基態(tài)的氫原子躍遷到第4能級(jí)需要吸收光子的能量為可知用能量為13eV的光子照射不可以使處于基態(tài)的氫原子躍遷到第4能級(jí)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知一群處于第4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)可以最多輻射6種不同頻率的電磁波，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)光電效應(yīng)方程可得聯(lián)立可得氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的光子能量最大，對(duì)應(yīng)的遏止電壓最大，由丙圖可知圖線b對(duì)應(yīng)的遏止電壓最大，所以圖丙中的圖線b所表示的光是氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，C正確；D．由題意可知，只有頻率為、兩種光可讓圖乙所示的光電管陰極K發(fā)生光電效應(yīng)，故有，又，，聯(lián)立解得光電管的逸出功為D正確。故選CD。53.氫原子的能級(jí)圖如圖1所示，大量處于能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷輻射出光子，用這些光子照射如圖2電路中光電管的陰極金屬K，得到光電流與電壓的關(guān)系如圖3所示，已知陰極金屬的逸出功為W0，元電荷數(shù)值為e，普朗克常量為h，各能級(jí)能量分別為E1、E2、E3、E4……，求：（1）輻射光子的最大頻率；（2）電壓為U1時(shí)，光電子到達(dá)陽極A處的最大動(dòng)能Ekm?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）輻射光子從第4能級(jí)向第一能級(jí)躍遷時(shí)輻射光子的頻率最大，設(shè)該光子的頻率為，有解得（2）氫原子從第4能級(jí)向第1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子照射金屬K時(shí)，逸出光電子的動(dòng)能最大，設(shè)該最大初動(dòng)能為，有KA之間加正向電壓，有解得1.光的波粒二象性學(xué)說名稱微粒說波動(dòng)說電磁說光子說波粒二象性代表人物牛頓托馬斯·楊和菲涅耳麥克斯韋愛因斯坦實(shí)驗(yàn)依據(jù)光的直線傳播、光的反射光的干涉、衍射能在真空中傳播，是橫波，光速等于電磁波的傳播速度光電效應(yīng)光既有波動(dòng)現(xiàn)象，又有粒子特征內(nèi)容要點(diǎn)光是一群彈性粒子光是一種機(jī)械波光是一種電磁波光是由一份一份光子組成的光是具有電磁本性的物質(zhì)，