高考物理一轮复习讲义微练55　波粒二象性　物质波　原子结构　玻尔理论

这是一份高考物理一轮复习讲义微练55　波粒二象性　物质波　原子结构　玻尔理论，共6页。试卷主要包含了如图所示为氢原子的能级示意图等内容，欢迎下载使用。
1.原子核由质子和中子组成，原子核的直径大小可能落在下列尺标图的哪个区间(B)
A.A B.B C.C D.D
解析 原子核极小，它的直径在10-15~10-14 m之间，体积只占原子体积的几千亿分之一，B项正确。
2.(2025·嘉兴模拟)如图所示是α粒子散射实验的示意图，①②③④四条轨迹分别对应4个α粒子与原子核相互作用时的运动路径。已知α粒子的入射速度都相等，散射后的速度大小等于初速度大小，则4个α粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是(D)
A.① B.② C.③ D.④
解析 散射角度大的α粒子动量变化大，所以受到原子核的冲量也大，所以4个α粒子在散射过程中受到原子核冲量最大的是④，D项正确。
3.(2025·新乡模拟)物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，部分波长发生改变，这个现象称为康普顿效应，我国物理学家吴有训进一步证实了该效应的普遍性。如图所示，一个光子和一个静止的电子相互碰撞后，电子向某一个方向运动，光子沿另一个方向散射出去，下列说法正确的是(C)
A.散射光子的速度变小
B.散射光子的速度可能变大
C.散射光子的频率变小
D.散射光子的波长变短
解析 散射后的光子速度不变，但能量减小，根据ε=hν可知光子的频率变小，根据c=λν可知光子的波长变长，C项正确。
4.目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子基态能量为E=-13.6 eV。如图所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 处于第20能级的氢原子能量为E20=En2=-13.6202 eV=-3.4×10-2 eV，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，需要吸收3.4×10-2 eV的能量，被吸收的光子是红外线波段的光子，A项正确。
5.(2025·大连模拟)大量电子经过同一电场加速后通过两个相互平行的狭缝，在接收屏上得到图示的干涉条纹，要使条纹间距增加，下列方法可行的是(A)
A.减少电场的电压
B.增大电场的电压
C.增大两狭缝中心间的距离
D.减小狭缝到接收屏的距离
解析 电子经过同一电场加速过程，根据动能定理有eU=12mv2，电子的动量p=mv，电子的德布罗意波长λ=hp，解得λ=h2emU，加速电压越大，电子的德布罗意波长越短，加速电压越小，电子的德布罗意波长越长，类比双缝干涉公式Δx=Ldλ，要使条纹间距增加，可以减少电场的电压，A项正确，B项错误；结合上述可知，增大两狭缝中心间的距离时，条纹间距减小，C项错误；结合上述可知，减小狭缝到接收屏的距离时，条纹间距减小，D项错误。
6.(2024·江苏卷)在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是(C)
A.λ1 B.λ2 C.λ3 D.λ4
解析 根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据题图中能级图可知跃迁时对应波长为λ3的光子能量最大，C项正确。
7.(2024·安徽卷)大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于3.11 eV，当大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有(B)
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
解析 大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出不同频率的光的种类为C32=3种，辐射出光子的能量分别为ΔE1=E3-E1=-1.51 eV-(-13.6 eV)=12.09 eV，ΔE2=E3-E2=-1.51 eV-(-3.4 eV)=1.89 eV，ΔE3=E2-E1=-3.4 eV-(-13.6 eV)=10.2 eV，其中ΔE1>3.11 eV，ΔE23.11 eV，所以辐射不同频率的紫外光有2种，B项正确。
8.1927年，G·P·汤姆孙等人用实验证明了德布罗意的假说，即实物粒子也具有波动性。他们用200 V的电压加速电子使其获得动能。已知电子的电荷量是1.6×10-19 C，质量是0.91×10-30 kg，普朗克常量为6.6×10-34 J·s。据此可计算该实验中电子加速后波长的数量级是(C)
A.10-19B.10-15C.10-11D.10-8
解析 用200 V的电压加速电子使其获得动能，设速度为v，有eU=12mv2，则电子的动量为p=mv=2meU≈7.63×10-24 kg·m/s，故电子的德布罗意波长为λ=hp≈6.6×10-347.63×10-24 m≈8.7×10-11 m，波长的数量级约为10-11，C项正确。
9.如图所示，巴尔末由氢原子在可见光区的四条谱线Hα，Hβ，Hγ，Hδ，总结出巴尔末系谱线波长公式:1λ=R∞122-1n2，n=3，4，5，6…。其中λHδ