2019版高考物理二轮复习 专题五 光电效应原子结构和原子核光电效应原子结构和原子核.doc

1专题突破练专题突破练 1313 光电效应光电效应 原子结构和原子核原子结构和原子核 (时间:45 分钟 满分:100 分) 选择题(共 14 小题。第 110 题每小题 6 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符 合题目要求。第 1114 题每小题 10 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目 要求,全部选对的得 10 分,选对但不全的得 5 分,有选错或不答的得 0 分) 1 1.(2018 湖南益阳 4 月调研)关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是( ) A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释 B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应 C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 D.光电效应现象证明光是一种波 2 2.(2018 山东枣庄二调)下列说法正确的是( ) A.光电效应实验中,光电流的大小与入射光的强弱无关 B.卢瑟福发现了电子,在原子结构研究方面做出了卓越的贡献 C.大量处于n=3 能级的氢原子在自发跃迁时,会发出 3 种不同频率的光 D.由玻尔的原子模型可以推知,氢原子所处的能级越高,其核外电子动能越大 3 3.(2018 四川“联测促改”)如图所示,用波长为0的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示数恰好减小为零;再用波长为的单色光重复上述实验,当电压表的405 示数增加到原来的 3 倍时,电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h,真空中光速为c。 该金属的逸出功为( )A.B.5 40 0C.D.7 807 404 4.(2018 河北衡水金卷模拟)如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况 的实验电路,阴极 K 受到光照时可以发射光电子,电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的 实验规律,下列表述错误的是( )A.在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值 B.在光的频率不变的情况下,入射光越强饱和电流越大 C.一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,遏止电压不变 D.蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度 5 5.如图所示,当一束一定强度的黄光照射到光电管阴极 K 上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表 中有电流通过,则( )2A.若将滑片P向B端移动时,电流表读数有可能不变 B.若将滑片P向A端移动时,电流表读数一定增大 C.若用红外线照射阴极 K 时,电流表中一定没有电流通过 D.若用一束紫光照射阴极 K 时,电流表可能没有读数 6 6.(2018 山西太原二模)如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4 的能级跃迁到n=3 的能级时, 辐射出光子a;从n=3 的能级跃迁到n=2 的能级时,辐射出光子b。以下判断正确的是( )A.在真空中光子a的波长大于光子b的波长 B.光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态 C.光子a可能使处于n=4 能级的氢原子电离 D.大量处于n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射 2 种不同谱线 7 7.(2018 天津卷)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功,获 得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为 中子的是( )A.N 俘获一个 粒子,产生O 并放出一个粒子147178BAl 俘获一个 粒子,产生P 并放出一个粒子.27133015CB 俘获一个质子,产生 Be 并放出一个粒子.11584D Li 俘获一个质子,产生 He 并放出一个粒子.6332 8 8.(2018 陕西咸阳二模)对下列各项叙述正确的是( ) A.实物粒子只具有粒子性,没有波动性,光子具有粒子二象性 B. 粒子散射实验中少数 粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据 C.当入射光的波长低于极限波长时不会发生光电效应 D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小 9 9.(2018 山西晋中调研)下列说法中正确的是( )A.碘 131(即I)核不稳定,会发生 衰变,其半衰期为 8 天,经过 8 天后,30 个放射性碘 131 衰变13153 的个数一定是 15 个 B.光电效应揭示了光的粒子性 C. 射线、 射线、 射线本质上都是电磁波,且 射线的波长最短 D.当某种单色光照射某金属表面时,能产生光电效应,则入射光的波长越大,产生的光电效应的最大 初动能越大 1010.(2018 湖南株洲二质检)一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅Am 衰变成镎Np 的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿射线径迹产生一连串的凝结24195237933核,容器内就出现“云雾”,这样就可以看到射线的径迹。已知Am 的半衰期为 432.6 年,则下列24195 说法正确的是( ) A.放射线是核外电子电离形成的 B.通过该云室看到的是 射线的径迹C.0.4 g 的Am 经过 865.2 年衰变了 0.1 g24195D.若云室的温度升高Am 的半衰期会变短,24195 1111.(2018 山东烟台期末)一群处于n=5 能级的氢原子在向n=1 的能级跃迁的过程中( )A.放出 4 种频率不同的光子 B.放出 10 种频率不同的光子 C.放出的光子的最大能量为 13.06 eV,最小能量为 0.66 eV D.放出的光子有的能使逸出功为 13 eV 的金属发生光电效应现象 1212.(2018 湖南永州三模)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子,设普朗克常量为h,下列说法正确的是( )A.能产生 3 种不同频率的光子B.产生的光子的最大频率为3- 1 C.当氢原子从能级n=2 跃迁到n=1 时,氢原子的能量变大 D.若氢原子从能级n=2 跃迁到n=1 时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级 n=3 跃迁到n=1 时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E2 1313.(2018 云南统一检测)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示,下列判断正确的是( )A.比结合能越大,原子核越稳定B H 核比 Li 核更稳定.2163CU 核裂变成两个中等质量的核时释放能量.23592DKr 核的结合能比U 核的大.893623592 1414.(2018 广东揭阳二模)下列说法中正确的是( ) A. 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据 B.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大 C.在光电效应的实验中,入射光的强度增大,光电子的最大初动能也增大DBi 的半衰期是 5 天,12 Bi 经过 15 天衰变后剩余的质量为 1.5 g.21083210834专题突破练 1313 光电效应原子结构和原子核 选择题(共 14 小题。第 110 题每小题 6 分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符 合题目要求。第 1114 题每小题 10 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目 要求,全部选对的得 10 分,选对但不全的得 5 分,有选错或不答的得 0 分) 1 1.A 解析 1887 年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象,爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了 正确的解释,故 A 正确;每种金属都有一个截止频率,只有入射光的频率高于截止频率,才会发生光 电效应,故 B 错误;爱因斯坦的光电效应方程Ek=h-W0,光电子的最大初动能与入射光的频率不成正 比,故 C 错误;光电效应现象证明光具有粒子性,故 D 错误;故选 A。 2 2.C 解析 光电效应实验中,光电流的大小与入射光的强弱有关,故 A 错误;汤姆孙通过对阴极射线 的研究发现了电子,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,故 B 错误;大量处于n=3 能级的氢原子在自发跃迁时,会发出=3 种不同频率的光,故 C 正确;由玻尔的原子模型可以推知,氢原子所处的能级23越高,离原子核越远,据k=m可知速度越小,核外电子动能越小,故 D 错误;故选 C。22 3 3.C 解析 设第一次实验遏止电压为U,根据光电效应方程,则光电子的最大初动能为:Ekm=eU=h- 0W0;用波长为的单色光照射时,Ekm=3eU=h-W0;联立解得:W0=,故 C 正确。405 4 507 804 4.D 解析 在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,则从 K 极发射出的电子射到阳极的电 子越来越多,则光电流趋于一个饱和值,选项 A 正确;在光的频率不变的情况下,入射光越强,则单位 时间射出的光电子数越多,则饱和电流越大,选项 B 正确;一定频率的光照射光电管,不论光的强弱 如何,根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变,则遏止电压不变,选项 C 正确;因 为蓝光的频率大于黄光,蓝光频率大于黄光频率,所以蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压,故选项 D 错误;此题选择错误的选项,故选 D。 5 5.A 6 6.A 解析 氢原子从n=4 的能级跃迁到n=3 的能级时的能级差小于从n=3 的能级跃迁到n=2 的能 级时的能级差,根据Em-En=h知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的频率小于b光的频 率,光子a的波长大于光子b的波长,故 A 正确;光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差,所 以不能被基态的原子吸收,故 B 错误;光子a的能量小于n=4 能级的电离能,所以不能使处于n=4 能 级的氢原子电离,C 错误;大量处于n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射 3 种不同谱线,故 D 错误。 7 7.B 解析 本题考查核反应方程式的书写,根据质量数和核电荷数守恒可快速选出答案。根据质量数和核电荷数守恒可得:N+H,选项 A 错误AlHen,选项 B 正确1474217 8 +1 1;2713+4 23015 +1 0HHe,选项 C 错误LiHeHe,选项 D 错误。;115 +1 184 +4 2;63+1 13 2+4 2 8 8.B 解析 任何物体都有波粒二象性,大到实物粒子,小到光子,选项 A 错误; 粒子散射实验中少 数 粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据,选项 B 正确;入射光的波长低 于极限波长,则入射光的频率高于极限频率,会发生光电效应,选项 C 错误;半衰期不受外部条件的 影响,选项 D 错误;故选 B。 9 9.B 解析 半衰期是对大量原子核的一个统计规律,对少数粒子不适用,故 A 错误; 射线是氦核, 射线是高速运动的电子,只有 射线本质上是电磁波,故 C 错误;根据光电效应方程:Ekm=-W0, 可知能产生光电效应时,入射光的波长越大,产生的光电效应的最大初动能越小,故 D 错误。故选 B。1010.B 解析 根据题意可知反应方程为NpHe,则放射线是原子核的衰变放出的 粒24195237 93+4 2子,通过该云室看到的是 射线的径迹,选项 A 错误,B 正确;0.4 g 的Am 经过 865.2 年经过了两24195 个半衰期,则还剩下 0.1 g,选项 C 错误;半衰期与外界环境无关,选项 D 错误;故选 B。51111.BD 解析 一群处于n=5 的能级的氢原子向低能级跃迁,共产生=10 种频率不同的光子,故25=5 × 4 2 A 项错误,B 项正确;根据玻尔理论能级差越大跃迁放出的光子能量越大,故 Emax=E5-E1=-0.54 eV- (-13.6 eV)=13.06 eV,Emin=E5-E4=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV,C 项错误;因 Emax=13.06 eV>13 eV,故光子的能量大于逸出功,可以使金属发出光电效应,D 项正确。故选 BD。1212.ABD 解析 从n=3 能级跃迁能产生=3 种光子,A 正确;产生的光子有最大能量的是从n=3 能级23向n=1 能级跃迁时产生的,根据公式h=E3-E2,解得=,B 正确;从高能级向低能级跃迁,3- 1 释放光子,氢原子能量变小,C 错误;若氢原子从能级n=2 跃迁到n=1 时放出的光子恰好能使某金属 发生光电效应,则当氢原子从能级n=3 跃迁到n=1 时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子 的最大初动能为E3-E2,故 D 正确。1313.AC 解析 比结合能越大原子核越稳定,故 A 正确。由题图可知 H 核比 Li 核的比结合能小,故2163H 核比 Li 核更不稳定,故 B 错误;重核裂变成中等质量的核,有质量亏损,释放能量,故 C 正确;由2163图可知Kr 核的比结合能比U 核的大,但是Kr 核的结合能小于U 核的结合能,故 D 错误,故,893623592893623592 选 AC。 1414.AD 解析 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,故 A 正确;根据玻尔理 论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,故 B 错误;在光电效应的实验中,入射光的强度增大,频率不变,光电子的最大初动能Ek=h-W不变,C 错误;12 Bi 经过 15 天后,发生了 321083 次衰变,则还有 1.5 g 未衰变,故 D 正确;故选 AD。