《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习文档：第12单元 波粒二象性和原子物理 作业正文.doc

课时作业(三十)第30讲光电效应波粒二象性时间/40分钟基础达标1.(多选)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长,则光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子2.(多选)已知某金属发生光电效应的截止频率为c,则()A.当用频率为2c的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2c的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hcC.当照射光的频率大于c时,若增大,则逸出功增大D.当照射光的频率大于c时,若增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍3.2018浙江温岭模拟用电子做双缝干涉实验,如图K30-1所示的三幅图分别为100个、3000个、7000个左右的电子通过双缝后在胶片上出现的干涉图样.该实验表明()图K30-1A.电子具有波动性,不具有粒子性B.电子具有粒子性,不具有波动性C.电子既有波动性又有粒子性D.电子到达胶片上不同位置的概率相同图K30-24.(多选)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图K30-2所示,则这两种光()A.照射该光电管时,a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉时,a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大5.(多选)已知钙和钾的截止频率分别为7.731014Hz和5.441014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钾逸出的光电子具有较大的()A.波长B.频率C.能量D.动量技能提升6.绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.8810-7m的光量子,而每放出1mol的氧气,同时植物储存469kJ的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量h=6.6310-34Js)()A.79%B.56%C.34%D.9%7.(多选)甲、乙两种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图K30-3中的a、b所示.下列判断正确的是()图K30-3A.图线a与b不一定平行B.图线a与b的斜率是定值,与入射光和金属材料均无关系C.乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率D.甲、乙两种金属发生光电效应时,若光电子的最大初动能相同,则甲金属的入射光频率大图K30-48.(多选)2018浙江嘉兴联考如图K30-4所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c、d连接.用一定频率的单色光b照射光电管阴极时,灵敏电流计G的指针会发生偏转,而用另一频率的单色光a照射时,灵敏电流计G的指针不偏转.下列说法正确的是()A.电源正极可能与c接线柱连接B.a光的频率一定大于b光的频率C.用a光照射光电管时,可能发生了光电效应D.若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是fGe图K30-59.(多选)2018河北衡水中学月考图K30-5为研究光电效应的实验装置示意图,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面K时,电流表有示数.下列说法正确的是()A.若仅增大该单色光照射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度,金属的逸出功都不变C.保持照射光的频率不变,当照射光的强度减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大图K30-610.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图K30-6所示.用频率为的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量)()A.U=-B.U=-C.U=2h-WD.U=-挑战自我11.用如图K30-7所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么()图K30-7A.a光的波长一定大于b光的波长B.增加b光的强度,可使电流计G的指针发生偏转C.用a光照射光电管阴极K时,通过电流计G的电流是由d到cD.只增加a光的强度,可使通过电流计G的电流增大图K30-812.(多选)研究光电效应规律的实验装置如图K30-8所示,以频率为的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出.当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向遏止电压Uc,如图K30-9所示的光电效应实验规律的图像中正确的是()图K30-913.(多选)利用金属晶格(大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h.下列说法中正确的是()A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波长为=C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显14.用频率为的光照射光电管阴极时,产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图K30-10所示,Uc为遏止电压.已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,求:(1)光电子的最大初动能Ek;(2)该光电管发生光电效应的极限频率c.图K30-10课时作业(三十一)第31讲原子和原子核时间/40分钟基础达标1.在卢瑟福粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止,如图K31-1所示的各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是()图K31-12.2018浙江温州模拟某核电站遭受严重破坏,产生了严重的核泄漏,从核电站周围一定范围内的空气中和核电站排出的废水中分别检测出了放射性物质碘131和钚239,严重危及了人们的生命安全.已知该核电站采用的是重水反应堆,用U(铀)吸收中子后生成Pu(钚),碘131的半衰期为8天,下列说法正确的是()A.排出的废水中的钚239是铀核裂变的生成物B.若U吸收中子后变成UU很不稳定,则经过2次衰变后变成PuC.核电站的核废料可直接堆放在露天垃圾场D.碘131的半衰期只有8天,因此16天后会全部消失3.四个核反应方程分别为:UnSrXe+1n;UThHe;LinHeH+4.9MeV;HHHen+17.6MeV.下列说法正确的是()A.、是重核铀的同位素的核反应,故都是重核的裂变反应B.、反应前都有一个中子,故都是原子核的人工转变C.、生成物中都有氦核,故都是衰变反应D.比放出的能量少,说明比的质量亏损得少4.2018浙江慈溪模拟图K31-2为1934年约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔时的实验示意图,他们除了探测到预料中的中子外,还发现拿走粒子放射源以后,铝箔仍继续发射出一种神奇的粒子.下列说法正确的是()图K31-2A.粒子轰击铝箔的核反应方程为AlHePHB.轰击铝箔后的生成物是磷P),它的衰变方程为PSie+C.拿走粒子放射源以后,铝箔继续发射出的神奇粒子实际上是中子D.磷P)也具有放射性,只是它不像天然放射性元素那样有一定的半衰期5.(多选)如图K31-3所示是氢原子光谱的两条谱线,图中给出了谱线对应的波长及氢原子的能级图,已知普朗克常量h=6.6310-34Js,则()图K31-3A.H谱线对应光子的能量小于H谱线对应光子的能量B.若两种谱线对应光子都能使某种金属发生光电效应,则H谱线对应光子照射到该金属表面时,形成的光电流较小C.H谱线对应光子的能量为1.89eVD.H谱线对应的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级发出的6.(多选)钍Th)具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤Pa),同时伴随有射线产生,其方程为ThPa+x,钍的半衰期为24天.下列说法正确的是()A.x为质子B.x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的D.1g钍Th)经过120天后还剩0.2g钍技能提升图K31-47.(多选)图K31-4为氢原子的能级图.现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁.下列说法正确的是()A.这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B.氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应C.氢原子由n=3能级跃迁到n=2能级产生的光波长最长D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2eV图K31-58.图K31-5为氢原子的能级示意图.现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是()A.最容易发生明显衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的B.频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应9.2018浙江缙云模拟某静止的原子核发生核反应且放出能量Q,其方程为XYZ,假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能,其中Z的速度为v,以下结论正确的是()A.Y原子核的速度大小为vB.Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为DFC.Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大(c为光速)D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能图K31-610.匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它衰变时放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为71,如图K31-6所示,那么碳14的衰变方程为()A.CeBB.CHeBeC.CHBD.CeN图K31-711.(多选)如图K31-7所示为静止的原子核在磁场中发生衰变后的轨迹,衰变后两带电粒子a、b的半径之比为451,两带电粒子a、b回旋运动的动能之比为1172.下列说法正确的是()A.此衰变为衰变B.小圆为粒子的运动轨迹C.两带电粒子a、b的回旋周期之比为1310D.衰变方程为UThHe图K31-812.U的衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成为Bi,然后可以经一次衰变成为X(X代表某种元素),也可以经一次衰变成为Ti,最后都变成Pb,衰变路径如图K31-8所示,下列说法中正确的是()A.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变B.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变C.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变D.过程是衰变,过程是衰变;过程是衰变,过程是衰变13.(多选)现有两动能均为E0=0.35MeV的H在一条直线上相向运动,两个H发生对撞后能发生核反应,得到He和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为He和新粒子的动能.已知H的质量为2.0141uHe的质量为3.0160u,新粒子的质量为1.0087u,核反应时质量亏损1u释放的核能约为931MeV(如果涉及计算,结果保留整数).下列说法正确的是()A.核反应方程为HHHeHB.核反应前后不满足能量守恒定律C.新粒子的动能约为3MeVD.He的动能约为1MeV挑战自我14.(多选)小宇同学参加学校科技嘉年华,设计了一个光电烟雾探测器,如图K31-9所示,S为光源,发出一束光,当有烟雾进入探测器时,来自S的光会被烟雾散射进入光电管C,当光射到光电管中的钠表面(钠的极限频率为6.001014Hz)时,会产生光电子,当光电流大于10-8A时,便会触发报警系统报警.下列说法正确的是()图K31-9A.要使该探测器正常工作,光源S发出的光波波长不能小于0.5mB.若光源S发出的光波能使光电管发生光电效应,那么光源越强,光电烟雾探测器灵敏度越高C.光束遇到烟雾发生散射是一种折射现象D.若5%射向光电管C的光子会发生光电效应,当报警器报警时,每秒射向C中的光子最少数目是1.251012个15.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核Li),发生核反应后生成氚核和粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与粒子的速度大小之比为78,已知中子的质量为m,质子的质量可近似看作m,光速为c.(1)写出核反应方程;(2)求氚核和粒子的速度大小;(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为粒子和氚核的动能,求质量亏损.