2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)：原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性 基礎(chǔ)訓(xùn)練（含答案）

2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)原子結(jié)構(gòu)和波基礎(chǔ)訓(xùn)練

學(xué)校:姓名:班級(jí):考號(hào)：

一、單選題（本大題共5小題）

1.關(guān)于對(duì)熱輻射的認(rèn)識(shí)，下列說法正確的是（）

A,熱的物體向外輻射電磁波，冷的物體只吸收電磁波

B.溫度越高，物體輻射的電磁波越強(qiáng)

C.輻射強(qiáng)度按波長的分布情況只與物體的溫度有關(guān)，與材料種類及表面狀況無

關(guān)

D.常溫下我們看到的物體的顏色就是物體輻射電磁波的顏色

2.很多地方用紅外線熱像儀監(jiān)測(cè)人的體溫，只要被測(cè)者從儀器前走過，便可知

道他的體溫，關(guān)于其原理，下列說法正確的是（）

A.人的體溫會(huì)影響周圍空氣溫度，儀器通過測(cè)量空氣溫度便可知道人的體溫

B.儀器發(fā)出的紅外線遇人反射，反射情況與被測(cè)者的溫度有關(guān)

C.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高

時(shí)輻射強(qiáng)且較短波長的成分強(qiáng)

D.被測(cè)者會(huì)輻射紅外線，輻射強(qiáng)度以及按波長的分布情況與溫度有關(guān)，溫度高

時(shí)輻射強(qiáng)且較長波長的成分強(qiáng)

3.用如圖所示的電路研究光電效應(yīng)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片可以改變K

與/之間電壓的大小，閉合電鍵，電流表有示數(shù)。下列說法正確的是（）

A.向右移動(dòng)滑片，電流表示數(shù)一定會(huì)一直增大

B.僅增大入射光頻率，電流表示數(shù)一定增大

C.僅增大入射光強(qiáng)度，電流表示數(shù)一定增大

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，電流表示數(shù)一定為零

4.如圖是氫原子能級(jí)示意圖，具有下列哪一能量的光子能被處在n—2能級(jí)的氫

原子吸收（）

nE/eV

8-----------------0

5-------------------0.54

4--------------------0.85

3--------------------1.51

2--------------------3.40

1--------------------13.6

A.1.51eVB.1.89eVC.2.16eVD.2.40eV

5.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收能量為￡的光子后躍

遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共產(chǎn)生六種不同頻率的光。已知可見光

光子的能量范圍約為L62eV~3.lleV。則根據(jù)玻爾理論可知（）

2---------------------------3.40

1---------------------------13.6

A.入射光子能量E=10.2eV

B.六種不同頻率的光都是可見光

C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為L89eV的光電管上，都會(huì)產(chǎn)生光電子

D.用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會(huì)發(fā)生變化

二、多選題（本大題共3小題）

6.一群處于第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出〃種不同頻率的

光，將這些光分別照射到圖甲所示電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電

壓變化的圖像，如圖乙所示，己知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，則下列推斷正確

￡/eV

0

-0.85

-1.51

2-3.40

-13.6

圖甲圖乙圖丙

A.n=6

B.圖乙中的a光是氫原子由第3能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的

C.圖乙中的6光是氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)發(fā)出的

D.圖乙中的c光光子能量為10.20eV

7.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，開有小孔的鉛盒里面包裹著少量的

放射性元素針，由于鉛能夠很好地吸收。粒子使得a粒子只能從小孔射出，形成

很細(xì)的一束射線射到厚度為幾微米的金箔上，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.絕大多數(shù)a粒子能穿過金箔

B.極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)

C.該實(shí)驗(yàn)為湯姆孫“棗糕模型”奠定了基礎(chǔ)

D.該實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，正電荷集中在原子中心

8.下列說法正確的是（）

A.場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物一樣具有能量，但不是物質(zhì)存在的一種形式

B.光具有波粒二象性，一切微觀粒子都具有波粒二象性

C.愛因斯坦指出物質(zhì)的能量E與質(zhì)量，"的關(guān)系E=〃宓2

D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測(cè)出了萬有引力常量G

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題）

9.如圖是研究光電效應(yīng)的電路圖。用頻率為v的入射光照射截止頻率為vo的K

極板，有光電子逸出，若單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)為機(jī)（普朗克常量為肌電

子的電量為e,電路中電表均為理想電表）

（1）圖中電極A為光電管的_________（填“陰極”或“陽極”）；飽和光電流為/=

（2）K極板的逸出功的=；逸出的光電子最大初動(dòng)能a=

現(xiàn)將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時(shí)，電壓表的示數(shù)a=

10.十九世紀(jì)末，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，揭開了人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)的序幕，從而認(rèn)

識(shí)到：原子是可以分割的，從而開始了對(duì)原子結(jié)構(gòu)的研究和探索。直至今日，人

類對(duì)微觀領(lǐng)域的粒子的研究和探索從未停止。

XXyXX

（1）（填一科學(xué)家人名）利用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值。

（2）反應(yīng)堆中的“燃料”鈾是一種天然放射性元素。將鈾燃料放入鉛做成的容

器中，射線從容器小孔射出。當(dāng)不同射線經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)會(huì)形成圖2的軌跡。請(qǐng)你由

圖判斷a射線帶什么電？

（3）電子的質(zhì)量約為9.1xl（）Tkg,北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)是我國第一臺(tái)高能加速

器，可以將電子動(dòng)能加速到3.52xlOT°J（2.2GeV）。按照牛頓力學(xué)，這個(gè)電子的速

度是m/s（保留兩位有效數(shù)字）；

（4）你認(rèn)為第（3）問中算出的速度值是否合理？（請(qǐng)?zhí)钔颗c答案

對(duì)應(yīng)的字母選項(xiàng)：A.合理；B.不合理）請(qǐng)說明你的理由；

（5）用如圖所示的裝置可以測(cè)定分子速率。在小爐。中，金屬銀熔化并蒸發(fā)。

銀原子束通過小爐的圓孔逸出，經(jīng)過狹縫S和$進(jìn)入真空的圓筒C。圓筒C可繞

過4點(diǎn)且垂直于紙面的軸以一定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。從圖中可判斷，落點(diǎn)越靠近

處（請(qǐng)?zhí)钔颗c答案對(duì)應(yīng)的字母選項(xiàng)：A.6處；B.e處）的銀原子速率越大;

（6）在第（5）間的條件中，現(xiàn)測(cè)出圓筒C的直徑為1m,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

1507rrad/s,銀原子落在玻璃板G上的位置到6點(diǎn)的弧長為s,s約為圓筒周長

的可估算銀原子速率約為____________m/so

6

四、解答題（本大題共2小題）

11.極紫外線是光刻機(jī)用來制造先進(jìn)芯片的光源，其波長X在121納米到10納

米之間。已知鋅板的極限波長為3.7x10-^,若用波長為10納米的極紫外線照射

鋅板，求鋅板的逸出功網(wǎng)及逸出光電子的最大初動(dòng)能4;（已知普朗克常量

/z=6.6xJ』真空中光速c=3.0xl（）8m/s,1納米=10少米，計(jì)算結(jié)果保留兩位

有效數(shù)字。）

12.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，某金屬的極限頻率恰等于氫原子由〃=4能級(jí)躍遷

到『2能級(jí)所發(fā)出的光的頻率?，F(xiàn)在用氫原子由77=2能級(jí)躍遷到77=1能級(jí)時(shí)發(fā)出

的光去照射該金屬，求：

(1)該金屬的逸出功為多少電子伏特；

(2)從該金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是多少電子伏特。

n￡/eV

co----------------0

4------------------0.85

3-------------------1.51

2-3.40

1-13.6

參考答案

1.【答案】B

【詳解】一切物體都不停地向外輻射電磁波，且溫度越高，輻射的電磁波越強(qiáng)，

A錯(cuò)誤，B正確；選項(xiàng)C是黑體輻射的特性，C錯(cuò)誤；除光源外，常溫下看到的

物體的顏色是反射光的顏色，D錯(cuò)誤。

2.【答案】C

【詳解】根據(jù)輻射規(guī)律可知，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加，波

長較短的成分越來越強(qiáng)，人的體溫的高低，直接決定了輻射的紅外線的頻率和強(qiáng)

度，通過監(jiān)測(cè)被測(cè)者輻射的紅外線的情況，就可知道這個(gè)人的體溫，故C正確。

3.【答案】C

【詳解】A.光電管所加正向電壓，光電子飛出后繼續(xù)加速，若所有光電子都加

速形成了光電流，即達(dá)到了飽和電流，再向右移動(dòng)滑片增大加速電壓，電流表示

數(shù)會(huì)不變，A錯(cuò)誤；

B.電流表有示數(shù)說明入射光的頻率大于極限頻率，僅增大入射光頻率，而沒有

增大光強(qiáng)，不能增加光子數(shù)，不能多產(chǎn)生光電子，則電流表示數(shù)不會(huì)增大，B錯(cuò)

誤；

C.僅增大入射光強(qiáng)度，增加了飛出的光電子數(shù)，則導(dǎo)電的光電子變多，電流表

示數(shù)一定增大，C正確；

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，即所加電壓為反向電壓，光電子飛出后減速，若有光電

子的初動(dòng)能較大，減速后還能到A板，則電流表示數(shù)不為零，D錯(cuò)誤。選C。

4.【答案】B

【分析】根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射或吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，

瓦-En=hv.

【詳解】A.處于〃=2能級(jí)的氫原子若吸收1.51eV的能量，則能量值為：E=

E^\.51=-3.4+1.51=-1.89eV,氫原子沒有該能級(jí)，所以不能吸收.A不符合

題意；

B.處于〃=2能級(jí)的氫原子若吸收1.89eV的能量，則能量值為：￡=為+1.89=-

3.4+1.89=-1.51eV,等于氫原子第3能級(jí)，所以能吸收后躍遷到〃=3能級(jí).B

符合題意；

C.處于〃=2能級(jí)的氫原子若吸收2.16eV的能量，則能量值為：￡=氏+2.16=-

3.4+2.16=-1.24eV,氫原子沒有該能級(jí)，所以不能吸收.C不符合題意；

D.處于〃=2能級(jí)的氫原子若吸收2.40eV的能量，則能量值為：￡=氏+2.40=-

3.4+2.40=-1.OOeV,氫原子沒有該能級(jí)，所以不能吸收.D不符合題意；

5.【答案】D

【詳解】A.大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共產(chǎn)生六種不同頻率的

光，可知?dú)湓犹幱赼=4能級(jí)，則入射光子能量E=E「&=12.75eV,A錯(cuò)誤；

B.可見光的光子能量范圍約為L62eV~3.lleV,滿足此范圍的有：〃=4到〃=2,

〃=3到77=2,所以可將有2種不同頻率的可見光，B錯(cuò)誤；

C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，〃=4到〃=3的光不能產(chǎn)

生光電子，其余5種光可以產(chǎn)生光電子，C錯(cuò)誤；

D.逸出功只與金屬有關(guān)，所以用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的

逸出功不會(huì)發(fā)生變化，D正確。選D。

6.【答案】AD

【詳解】A.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

n=C：=6,種不同頻率的光，選項(xiàng)A正確；

B.圖乙中的a光截止電壓最大，則頻率最高，應(yīng)該是氫原子由第4能級(jí)向基態(tài)

躍遷發(fā)出的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.圖乙中的6光截止電壓僅小于a光，則應(yīng)該是氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)

發(fā)出的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.圖乙中的。光光子能量應(yīng)該比a光小，則應(yīng)該是氫原子由第2能級(jí)躍遷到基

態(tài)發(fā)出的，能量為-3.4eV-(—13.6H)=10.20eV,選項(xiàng)D正確。選AD。

7.【答案】ABD

【詳解】AB.根據(jù)盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象可知，絕大多數(shù)a粒子能穿過

金箔，少數(shù)。粒子方向發(fā)生了改變，極少數(shù)a粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)AB

正確；

C.該實(shí)驗(yàn)否定了湯姆孫“棗糕模型”，為原子的核式結(jié)構(gòu)理論奠定了基礎(chǔ)，選

項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D.該實(shí)驗(yàn)說明原子具有核式結(jié)構(gòu)，正電荷集中在原子中心，選項(xiàng)D正確。選

ABD?

8.【答案】BC

【詳解】A.場(chǎng)像分子、原子等實(shí)物一樣具有能量，是物質(zhì)存在的一種形式，A

錯(cuò)誤；

B.光具有波粒二象性，德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概

念，認(rèn)為一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有波粒二象性，一切微觀粒子都具有波粒二象性，

B正確；

C.愛因斯坦指出物質(zhì)的能量E與質(zhì)量優(yōu)的關(guān)系E=廝2,c正確；

D.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪什測(cè)出了萬有引力常量G,D錯(cuò)誤。選

BCo

hi/—hv

9.【答案】(1)陽極；ne；(2)牝；hv-hv；-----

0e

【詳解】(1)根據(jù)電路圖可知，電子從金屬板上逸出后被電場(chǎng)加速，向A運(yùn)

動(dòng)，電極A為光電管的陽極；由電流表達(dá)式/=:,得/=碇。

(2)K極板截止頻率為0,則其逸出功為〃力；根據(jù)光電效應(yīng)方程可知逸出的光

電子最大初動(dòng)能Ek=hv—hv。,將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0

時(shí)，由動(dòng)能定理可得一ea=0—Ek，電壓表的示數(shù)為“=色二處。

10.【答案】密立根；正；2.8X10'°；B；按照牛頓力學(xué)得到的電子速度大于

真空中的光速，接近光速時(shí)，牛頓力學(xué)不再適用；A；450

【詳解】(1)[1]密立根利用油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值。

(2)[2]根據(jù)左手定則可知a射線帶正電。

(3)[3]根據(jù)動(dòng)能定理得按照牛頓力學(xué)，這個(gè)電子的速度是

v=2.8xlOlom/s

(4)[4][5]速度值不合理，按照牛頓力學(xué)得到的電子速度大于真空中的光速，

接近光速時(shí)，牛頓力學(xué)已不適用。選B。

(5)[6]圓筒C繞4點(diǎn)順時(shí)針