文档内容
第四章 《原子结构和波粒二象性》单元测试卷
注意事项：
1．测试范围：人教版2019选择性必修三第4章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题：本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项
符合题目要求，第8~14题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得
0分。
1.以下说法中正确的是( )
A. 甲图是𝛼粒子散射实验示意图，当显微镜在𝑎、𝑏、𝑐、𝑑中的𝑑位置时荧光屏上接收到的𝛼粒子数最多
B. 乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从𝑛=2能级跃迁到𝑛=4能级时放出了一定能量的光子
C. 丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆带正电
荷
D. 爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长
的关系图
2.关于原子结构和波粒二象性，下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征
B. 玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律
C. 光电效应揭示了光的粒子性
D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性
3.如图所示为氢原子的能级示意图，关于氢原子跃迁，下列说法中正确的是( )A. 无论有多少个处于𝑛=5激发态的氢原子，向低能级跃迁时，都能辐射出10种光子
B. 处于𝑛=3激发态的氢原子吸收具有1.87𝑒𝑉能量的光子后被电离
C. 用13𝑒𝑉的光子照射处于基态的氢原子时，电子可以跃迁到𝑛=4能级
D. 电子从高能级向低能级跃迁时电势能的变化量与其动能的变化量是相同的
4.下列说法正确的是( )
A. 在光电效应实验中，只要入射光足够强，时间足够长，金属表面就会逸出光电子
B. 在光电效应的实验中，饱和光电流大小取决于入射光的频率，频率越大，饱和光电流越大
C. 根据玻尔的原子理论，氢原子从𝑛=5的激发态跃迁到𝑛=2的激发态时，原子能量减小，电势能增
加
D. 根据玻尔的原子理论，大量处于基态的氢原子吸收波长为𝜆 的光子后，如果辐射出3种频率的光
0
子，则其中波长最小的为𝜆
0
5.𝑎、𝑏两种可见光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系如图甲所示。图乙为氢原子能级图，
已知可见光的光子能量在1.62𝑒𝑉到3.11𝑒𝑉之间，下列说法正确的是( )
A. 𝑎光的波长比𝑏光的小
B. 单色光𝑎的光子动量比单色光𝑏的光子动量大
C. 若𝑎光是从𝑛=4跃迁到𝑛=2能级时发出的光，则𝑏光是从𝑛=3跃迁到𝑛=2能级时发出的光
D. 用𝐸=12.8𝑒𝑉的电子去轰击基态的氢原子，可以产生两种可见光
6.如图是氢原子的能级图，对于一群处于𝑛=4能级的氢原子，下列说法中正确的是( )A. 这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁
B. 这群氢原子能够发出4种不同频率的光
C. 从𝑛=4能级跃迁到𝑛=3能级发出的光的波长最长
D. 如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由𝑛=3能级跃迁到𝑛=2能级
发出的
7.如图所示为氢原子的能级图，一群处于𝑛=4的激发态的氢原子向低能级跃迁时可以辐射出多种不同频率
的光子，其中两次跃迁分别辐射出𝑎、𝑏两种光子，若用𝑎光照射𝑋金属刚好能发生光电效应，则下列说
法正确的是( )
A. 氢原子辐射出𝑎光子后，氢原子的能量减小了3.4𝑒𝑉
B. 𝑎光子的波长比𝑏光子的波长短
C. 𝑋金属的逸出功为−2.55𝑒𝑉
D. 用𝑏光光子照射𝑋金属，打出的光电子的最大初动能为9.54𝑒𝑉
8.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于𝑛=3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，
其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极𝐾上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。
下列说法正确的是( )A. 光电管阴极𝐾金属材料的逸出功为7.0𝑒𝑉
B. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D. 氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使阴极𝐾发生光电效应现象
9.下列关于光谱和光谱分析的说法正确的是( )
A. 太阳光谱和白炽灯光谱都是线状谱
B. 煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气或霓虹灯产生的光谱都是线状谱
C. 进行光谱分析时，可以用线状谱，不能用连续光谱
D. 我们能通过光谱分析鉴别月球的物质成分
10.图甲为氢原子的能级图，大量处于𝑚激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，这些光子照射
到图乙电路中光电管阴极𝐾上，调节滑动变阻器，发现当电压表示数大于或等于0．66𝑉时，电流表示
数为零。已知阴极𝐾的逸出功为12．09𝑒𝑉，下列说法正确的是( )
A. 阴极𝐾产生的光电子的最大初动能为0．66𝑒𝑉
B. 阴极𝐾产生的光电子的最大初动能为12．09𝑒𝑉
C. 𝑚=4
D. 𝑚=3
11.图甲是研究光电效应的实验电路图。实验得到光电子的最大初动能𝐸 与入射光波长𝜆的关系如图乙所
𝑘
示，图中水平虚线为曲线的渐近线。现用大量处于某一激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射出的光照射光电管，发现当电压表的示数为8.52𝑉时，灵敏电流计的示数恰好为0。氢原子能级图如图丙所示。
下列说法正确的是( )
A. 当滑片向𝑏移动时，𝐺表示数可能减小为0
B. 当𝜆=0.5𝑘时，光电子的最大初动能为4.54𝑒𝑉
C. 当𝜆=0.5𝑘时，光电管的遏止电压为9.08𝑉
D. 大量处于该激发态的氢原子向低能级跃迁时最多可放出10种频率的光子
12.氢原子的能级图如图所示，原子从能级𝑛=4向𝑛=2跃迁所放出的光子正好使某种金属材料发生光电效
应．已知普朗克常数ℎ=6.63×10−34𝐽⋅𝑠，则以下说法中正确的是( )
A. 该金属的逸出功为2.55𝑒𝑉
B. 该金属的截止频率为3.8×1033𝐻𝑧
C. 氢原子从能级𝑛=2向𝑛=1跃迁所放出的光子照射该金属，产生的光电子的最大初动能为7.65𝑒𝑉
D. 用动能为2.55𝑒𝑉的电子撞击能级𝑛=2的氢原子，可以使其跃迁到能级𝑛=3
13.如图甲为氢原子的能级图，现用频率为𝜈 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测
0
到频率分别为𝜈 、𝜈 、𝜈 的三条谱线，现用这三种频率的光去照射图乙的光电效应的实验装置，其中
𝑎 𝑏 𝑐
只有𝑎、𝑏两种光能得到图丙所示的电流与电压的关系曲线，已知图乙中的阴极材料是图丁所给材料中
的一种，丁图是几种金属的逸出功和截止频率。已知𝑒=1.6×10−19𝐶以下说法正确的是( )A. 一定有ℎ𝜈 =ℎ𝜈 +ℎ𝜈 +ℎ𝜈
0 𝑎 𝑏 𝑐
B. 图乙中的阴极材料一定是钾
C. 图丙中的𝑏光照射阴极时每秒射出的光电子数大约4×1011个
D. 𝑎光是从𝑛=3能级跃迁到𝑛=1能级发出的光
14.对于钠和钙两种金属，其遏止电压𝑈 与入射光频率𝜈的关系如图所示．用ℎ、𝑒分别表示普朗克常量和电
𝑐
子电荷量，则 ( )
A. 钠的逸出功小于钙的逸出功
B. 图中直线的斜率为ℎ
𝑒
C. 在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同
D. 若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高
二、计算题：本题共3小题，共44分。解析应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最
后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.（13分）氢原子的能级图如图所示，某金属的极限波长恰等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发
出的光的波长。现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，求：
(1)(4分)逸出功为多少电子伏特；
(2)(6分)从该金属表面逸出的光电子最大初动能是多少电子伏特。16.（14分）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于𝒏=𝟑的激发态，在向较低能级跃迁的过程
中向外发出光子，用这些光照射逸出功为𝟐.𝟒𝟗𝒆𝑽的金属钠，求：
(𝟏)这群氢原子能发出几种频率不同的光？
(𝟐)金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为多少？
17.（17分）一群处于第𝟒能级的氢原子，最终都回到基态，能发出𝟔种不同频率的光，将这些光分别照射
到图甲电路阴极𝑲的金属上，只能测得𝟑条电流随电压变化的图像(如图乙)。已知氢原子的能级图如图
丙所示。
(𝟏)求该金属逸出功𝑾；
(𝟐)求𝒃光照射金属时的遏止电压𝑼 ；
𝒃
(𝟑)光照射到物体表面时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样，将产生持续均匀的压力，这种压
力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用𝑰 表示。一台发光功率为𝑷 的激光器发出一束某频率的
𝟎 𝟎
激光，光束的横截面积为𝑺。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，求其在物体表
面引起的光压，已知光速为𝒄。
