第84练波粒二象性物质波原子结构与玻尔理论
分值：60分
1~7题每小题4分，共28分
1.(2024·山东潍坊市检测)如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()
A.只能证明光具有波动性
B.只能证明光具有粒子性
C.只能证明光能够发生干涉
D.可以证明光具有波粒二象性
2.在验证光的波粒二象性实验中，如果光子一个个地通过狭缝，则()
A.通过狭缝后，光子的运动路线是直的
B.通过狭缝后，底片上立即出现衍射图样
C.如果时间足够长，底片上将出现衍射图样
D.如果时间足够长，底片上将出现均匀分布的光斑
3.(2022·江苏卷·4)光源通过电子－光子散射使光子能量增加，光子能量增加后()
A.频率减小 B.波长减小
C.动量减小 D.速度减小
4.(多选)(2025·山东东营市检测)如图甲所示是汤姆孙的原子模型，他认为原子是一个球体，正电荷弥漫性地分布在整个球体内，电子镶嵌在其中。甲图中的小圆点代表正电荷，大圆点代表电子。汤姆孙的原子模型无法解释α粒子散射实验。如图乙所示是卢瑟福为解释α粒子散射实验假设的情景：占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质应集中在很小的空间范围。下列说法中正确的是()
A.α粒子质量远大于电子质量，电子对α粒子速度的影响可以忽略
B.入射方向的延长线越接近原子核的α粒子发生散射时的偏转角越大
C.由不同元素原子核对α粒子散射的实验数据可以确定各种元素原子核的质量
D.由α粒子散射的实验数据可以估计出原子核半径的数量级是10－15m
5.(2023·湖北卷·1)2022年10月，我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。该卫星搭载的莱曼阿尔法太阳望远镜可用于探测波长为121.6nm的氢原子谱线(对应的光子能量为10.2eV)。根据如图所示的氢原子能级图，可知此谱线来源于太阳中氢原子()
A.n＝2和n＝1能级之间的跃迁
B.n＝3和n＝1能级之间的跃迁
C.n＝3和n＝2能级之间的跃迁
D.n＝4和n＝2能级之间的跃迁
6.中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”(DAMPE)的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为Ek的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。已知普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波长为()
A.mEk2h B.2mE
7.(2022·广东卷·5)目前科学家已经能够制备出能量量子数n较大的氢原子。氢原子第n能级的能量为En＝E1n2，其中E1＝－13.6eV。图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.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
8~11题每小题6分，12题8分，共32分
8.(2023·山东卷·1)“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为ν3的光子回到基态。该原子钟产生的钟激光的频率ν2为()
A.ν0＋ν1＋ν3 B.ν0＋ν1－ν3
C.ν0－ν1＋ν3 D.ν0－ν1－ν3
9.一对正负电子相遇后转化为一对光子的过程称为湮灭。已知电子质量为m＝9.1×10－31kg，真空中光速c＝3×108m/s。则一对静止的正负电子湮灭后产生的每个光子的动量大小为()
A.2.73×10－22kg·m/s
B.2.73×10－21kg·m/s
C.1.60×10－45kg·m/s
D.1.60×10－44kg·m/s
10.玻尔原子理论描述的氢原子的电子轨道示意图如图所示，E1、E2、E3分别表示电子处于轨道1、2、3时原子具有的能量，Ek1、Ek2、Ek3分别表示电子处于轨道1、2、3时具有的动能，则()
A.E1E2E3
B.Ek3Ek2Ek1
C.E2－E1E3－E2
D.|Ek3－Ek2||Ek2－Ek1|
11.(2024·山东聊城市段考)大量处于n＝3能级的氢原子，向低能级跃迁时辐射光子的最短波长为λ。已知氢原子的能级公式为En＝E1n2(E1未知)，普朗克常量为h，光速为c，则氢原子的基态能量
A.E1＝－9hc8λ B.E
C.E1＝－8hc9λ D.E
12.(多选)(2023·浙江6月选考·15)有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为W0。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光