（浙江選考）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 加試選擇題題型強(qiáng)化 第3講 波粒二象性 原子和原子核學(xué)案

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1、 第3講　波粒二象性　原子和原子核 [歷次選考考情分析] 章 知識(shí) 內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計(jì) 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 波粒二 象性 能量量子化 b 15 光的粒子性 c 14 16 15 15 粒子的波動(dòng)性 c 16 15 概率波 b 不確定性關(guān)系 b 14 原子 結(jié)構(gòu) 電子的發(fā)現(xiàn) a 原子的核

2、式結(jié)構(gòu)模型 b 氫原子光譜 b 玻爾的原子模型 c 14 14 15 14 15 15 原子核 原子核的組成 a 放射性元素的衰變 c 14 14 14 探測(cè)射線的方法 a 放射性的應(yīng)用與防護(hù) a 核力與結(jié)合能 c 16 14 14 14 核裂變 c 16 14 核聚變 c 14 粒子和宇宙 a

3、 考點(diǎn)一　光電效應(yīng)的規(guī)律和理解 1．光電效應(yīng) 在光的照射下金屬中的電子從金屬表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子叫做光電子． 2．實(shí)驗(yàn)規(guī)律 (1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率． (2)光子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而增大． (3)光照射到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的． (4)在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大． 3．愛因斯坦光電效應(yīng)方程 (1)光子：光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的，而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，這些能量子稱為光子，頻率為ν的光的能量子為hν. (2)愛因斯坦光電效

4、應(yīng)方程 ①表達(dá)式：hν＝Ek＋W0或Ek＝hν－W0. ②物理意義：金屬中電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是hν，這些能量一部分用于克服金屬的逸出功W0，剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的初動(dòng)能Ek. 例1　(多選)如圖1甲所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用相同頻率的單色光，分別照射陰極材料為鋅和銅的兩個(gè)不同的光電管，結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng)．圖乙為某中一個(gè)光電管的遏止電壓Uc隨入射光頻率ν變化的函數(shù)關(guān)系圖象．對(duì)于這兩個(gè)光電管，下列判斷正確的是(　　) 圖1 A．因?yàn)椴牧喜煌莩龉Σ煌?，所以遏止電壓Uc不同 B．光電子的最大初動(dòng)能不同 C．因?yàn)楣鈴?qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光

5、電流也可能相同 D．兩個(gè)光電管的Uc－ν圖象的斜率可能不同 答案　ABC 解析　根據(jù)Ek＝hν－W0和eUc＝Ek聯(lián)立得：eUc＝hν－W0即Uc＝－，可知，入射光的頻率相同，逸出功W0不同，則遏止電壓Uc也不同，故A正確．根據(jù)Ek＝hν－W0得，相同的頻率，不同的逸出功，則光電子的最大初動(dòng)能也不同，故B正確．雖然光的頻率相同，但光強(qiáng)不確定，所以單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)可能相同，飽和光電流也可能相同，故C正確．由Uc＝－，可知，Uc－ν圖象的斜率k＝＝常數(shù)，所以兩個(gè)光電管的Uc－ν圖象的斜率一定相同，故D錯(cuò)誤． 1．(多選)在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來(lái)不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連

6、，用藍(lán)色弧光燈照射鋅板時(shí)，驗(yàn)電器的指針張開了一個(gè)角度，如圖2所示，則(　　) 圖2 A．驗(yàn)電器指針帶正電 B．驗(yàn)電器指針帶負(fù)電 C．改用紫色弧光燈照射鋅板時(shí)，原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器的指針能張開一個(gè)角度 D．改用黃色弧光燈照射鋅板時(shí)，只要光足夠強(qiáng)，原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器的指針一定能張開一個(gè)角度 答案　AC 解析　鋅板在弧光燈照射下，發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，鋅板失去電子帶正電，驗(yàn)電器與鋅板相連，導(dǎo)致指針帶正電，故A正確，B錯(cuò)誤；改用紫色弧光燈照射鋅板時(shí)，紫光頻率大于藍(lán)光，那么原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器，其指針會(huì)張開一個(gè)角度，故C正確；改用黃色弧光燈照射鋅板時(shí)，黃光頻率小于藍(lán)光，不一定能發(fā)生光

7、電效應(yīng)，原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器的指針不一定會(huì)張開一個(gè)角度，故D錯(cuò)誤． 2．(多選)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是(　　) A．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大 B．入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流 C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān) D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子 答案　ACD 解析　光電流的大小與光電子的多少有關(guān)，增大光的強(qiáng)度，可以增大光電流，光照越強(qiáng)，光電流越大，故A正確；無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，光照時(shí)間多長(zhǎng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大，對(duì)應(yīng)的遏止電壓越大，故C正確

8、；無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，光照時(shí)間多長(zhǎng)，只有光的頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故D正確． 3．(多選)(2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖3a所示，其光電流與電壓的關(guān)系如圖b所示．則下列說(shuō)法中正確的是(　　) 圖3 A．若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)，光電流一定增大 B．圖線甲與乙是同一種入射光，且甲的入射光強(qiáng)度大于乙光 C．由圖可知，乙光的頻率小于丙光頻率 D．若將甲光換成丙光來(lái)照射鋅板，其逸出功將減小 答案　BC 考點(diǎn)二　玻爾理論和能級(jí) 1．玻爾理論的理解 (1)電子繞核運(yùn)動(dòng)的半徑是不連續(xù)的； (2)電子躍遷輻射光子的頻率不等于電子繞核圓周運(yùn)動(dòng)

9、的頻率； (3)實(shí)物粒子也能使原子發(fā)生能級(jí)躍遷； (4)能級(jí)之間躍遷時(shí)放出的光子頻率是不連續(xù)的． 2．兩類能級(jí)躍遷 (1)自發(fā)躍遷：高能級(jí)→低能級(jí)，釋放能量，發(fā)出光子． 光子的頻率ν＝＝. (2)受激躍遷：低能級(jí)→高能級(jí)，吸收能量． ①光照(吸收光子)：光子的能量必須恰等于能級(jí)差ΔE. ②碰撞：只要入射粒子能量大于或等于能級(jí)差即可，E外≥ΔE. ③大于電離能的光子被吸收，原子被電離． 3．譜線條數(shù)的確定方法 (1)一個(gè)處于第n能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)最多為n－1. (2)一群處于第n能級(jí)的氫原子躍遷發(fā)出可能的光譜線條數(shù)的兩種求解方法： ①用數(shù)學(xué)中的組合知識(shí)

10、求解：N＝C＝. ②利用能級(jí)圖求解：在氫原子能級(jí)圖中將氫原子躍遷的各種可能情況一一畫出，然后相加． 例2　(多選)(2018·浙江4月選考·15)氫原子的能級(jí)圖如圖4所示，關(guān)于大量氫原子的能級(jí)躍遷，下列說(shuō)法正確的是(可見光的波長(zhǎng)范圍為4.0×10－7 m～7.6×10－7 m，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，真空中的光速c＝3.0×108 m/s)(　　) 圖4 A．氫原子從高能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)，會(huì)輻射γ射線 B．氫原子處在n＝4能級(jí)時(shí)，會(huì)輻射可見光 C．氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光具有顯著的熱效應(yīng) D．氫原子從高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光在同一介

11、質(zhì)中傳播速度最小的光子能量為1.89 eV 答案　BC 解析　γ射線是原子核衰變時(shí)產(chǎn)生的高能電磁波，與核外電子無(wú)關(guān)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出光子，根據(jù)ΔE＝hν＝h，可得可見光光子的能量范圍為1.63 eV～3.09 eV.從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)ΔE＝2.55 eV，處在可見光能量范圍內(nèi)，故B選項(xiàng)正確；從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷輻射出最大能量為ΔE＝1.51 eV<1.63 eV，屬于紅外線，具有熱效應(yīng)，所以C選項(xiàng)正確；傳播速度越小，折射率越大，光子頻率越大，能量越大，而從高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)最大能量為3.4 eV，所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤． 4．(多選)下列關(guān)于

12、玻爾原子理論及氫原子能級(jí)的說(shuō)法，正確的是(　　) A．原子中的電子運(yùn)動(dòng)軌道分布是連續(xù)的 B．原子中的電子在某一定態(tài)時(shí)，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)，但不向外輻射能量 C．氫原子的核外電子由一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)吸收光子時(shí)，氫原子的能量不變 D．一群氫原子從n＝3能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷，最多能發(fā)出3種不同頻率的光子 答案　BD 解析　原子的不同能量狀態(tài)與電子沿不同的圓軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，而電子的可能軌道的分布是不連續(xù)的，故A錯(cuò)誤；原子處于稱為定態(tài)的能量狀態(tài)時(shí)，雖然電子做加速運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量，故B正確；核外電子由一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)時(shí)，吸收一定頻率的光子后，能量會(huì)增大，故C錯(cuò)誤；氫原子

13、向低能級(jí)躍遷時(shí)是隨機(jī)的，一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能發(fā)出C＝3種不同頻率的光子，故D正確． 5.(多選)如圖5所示，μ子與氫原子核(質(zhì)子)構(gòu)成的原子稱為μ氫原子(bydrogen muonatom)．它在原子核物理的研究中有重要作用．圖為μ氫原子的能級(jí)示意圖，假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n＝2能級(jí)的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且頻率依次增大，則(　　) 圖5 A．μ氫原子吸收光子后處于n＝5能級(jí) B．μ氫原子吸收光子后處于n＝4能級(jí) C．E等于h(ν6－ν4) D．E等于h(ν5－ν2) 答

14、案　BC 解析　由n＝C＝6，解得：m＝4，即μ氫原子吸收能量后先從n＝2能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)，然后從n＝4能級(jí)向低能級(jí)躍遷，故A錯(cuò)誤，B正確．輻射光子按能量從小到大的順序排列為能級(jí)4到能級(jí)3，能級(jí)3到能級(jí)2，能級(jí)4到能級(jí)2，能級(jí)2到能級(jí)1，能級(jí)3到能級(jí)1，能級(jí)4到能級(jí)1.所以能量E與hν3相等，也等于h(ν1＋ν2)，也等于h(ν6－ν4)，故C正確，D錯(cuò)誤． 6．(多選)根據(jù)國(guó)家科技部2017年3月6日?qǐng)?bào)道，迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)成功檢測(cè)定位了納米晶體結(jié)構(gòu)中的氫原子，按玻爾氫原子理論，氫原子的能級(jí)如圖6所示，下列判斷正確的是(　　) 圖6 A．用光子能量為13.01 eV的光照射

15、一群處于基態(tài)的氫原子，可觀測(cè)到多種不同頻率的光 B．大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6條光譜線 C．氫原子從n＝4激發(fā)態(tài)躍遷到n＝2激發(fā)態(tài)需要吸收光子 D．氫原子的核外電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，氫原子的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增大 答案　BD 解析　氫原子發(fā)生能級(jí)躍遷的能量差：－13.6 eV＋13.01 eV＝－0.59 eV，氫原子沒有－0.59 eV的能級(jí)，故A錯(cuò)誤；大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)可發(fā)出的光譜線條數(shù)為＝6種，故B正確；氫原子由高能級(jí)態(tài)向低能級(jí)態(tài)躍遷時(shí)輻射光子，故C錯(cuò)誤；氫原子的核外電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，軌道半徑減小，電場(chǎng)力做正功

16、，氫原子電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增大，D正確． 7．(多選)(2018·嘉興一中期末)如圖7是氫原子能級(jí)圖，大量處在激發(fā)態(tài)n＝5能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷，a是從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)產(chǎn)生的光，b是從n＝5能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)產(chǎn)生的光．已知某金屬的極限頻率ν＝5.53×1014 Hz，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，電子電荷量e＝1.6×10－19 C，則(　　) 圖7 A．在相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，a光產(chǎn)生的干涉條紋間距比b光的更寬 B．a(chǎn)光和b光的光子動(dòng)量之比為255∶97 C．用a光照射該金屬時(shí)，能產(chǎn)生最大初動(dòng)能為0.27 eV的光電子 D．在同樣的玻璃中，a

17、光的傳播速度大于b光的傳播速度 答案　BC 考點(diǎn)三　核反應(yīng)與核能 1．核反應(yīng)的四種類型 類型 可控性 核反應(yīng)方程典例 衰變 α衰變 自發(fā) U→Th＋He β衰變 自發(fā) Th→Pa＋　e 人工轉(zhuǎn)變 人工控制 N＋He→O＋H(盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子) He＋Be→C＋n(查德威克發(fā)現(xiàn)中子) Al＋He→P＋n 約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)放射性同位素，同時(shí)發(fā)現(xiàn)正電子 P→Si＋e 重核裂變 比較容易進(jìn)行人工控制 U＋n→Ba＋Kr＋3n U＋n→Xe＋Sr＋10n 輕核聚變 很難控制 H＋H→He＋n 2．對(duì)質(zhì)能方程的理解 (1)一定的能量和一定的質(zhì)

18、量相聯(lián)系，物體的總能量和它的質(zhì)量成正比，即E＝mc2. 方程的含義：物體具有的能量與它的質(zhì)量之間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，物體的能量增大，質(zhì)量也增大；物體的能量減少，質(zhì)量也減少． (2)核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損Δm，其能量也要相應(yīng)減少，即ΔE＝Δmc2. (3)原子核分解成核子時(shí)要吸收一定的能量，相應(yīng)的質(zhì)量增加Δm，吸收的能量為ΔE＝Δmc2. 例3　(多選)(2018·溫州市期中)我國(guó)首次使用核電池隨“嫦娥三號(hào)”軟著陸月球，并用于嫦娥三號(hào)的著陸器和月球車上，核電池是通過(guò)半導(dǎo)體換能器，將放射性同位素衰變過(guò)程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽隙鹑?hào)采用放射性同位素Pu，靜止的Pu衰變?yōu)殁櫤薝

19、和α粒子，并放出頻率為ν的γ光子，已知Pu、U和α粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU、mα.下列說(shuō)法正確的是(　　) A. Pu的衰變方程為Pu→U＋He＋γ B．此核反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為Δm＝mPu－mU－mα C．釋放出的γ光子的能量為(mPu－mU－mα)c2 D．反應(yīng)后U和α粒子結(jié)合能之和比Pu的結(jié)合能大 答案　ABD 解析　根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，Pu的衰變方程為Pu→U＋He＋γ，故A正確；此核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量虧損等于反應(yīng)前后質(zhì)量的差，為Δm＝mPu－mU－mα，故B正確；釋放的γ光子的能量為hν，核反應(yīng)的過(guò)程中釋放的能量：E＝(mPu－mU－mα)c2，由于核反應(yīng)的

20、過(guò)程中釋放的核能轉(zhuǎn)化為新核與α粒子的動(dòng)能以及光子的能量，所以光子的能量小于(mPu－mU－mα)c2，故C錯(cuò)誤；Pu衰變成U和α粒子后，釋放核能，將原子核分解為單個(gè)的核子需要的能量更大，原子變得更穩(wěn)定，所以反應(yīng)后U和α粒子結(jié)合能之和比Pu的結(jié)合能大，故D正確． 8．(多選)(2018·紹興市選考診斷)人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．G.P.湯姆孫從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子衍射現(xiàn)象，說(shuō)明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性 B．查德威克用α粒子轟擊鈹核發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)為H＋Be→n＋C C．有些元素的半衰期會(huì)隨外界溫度和壓強(qiáng)的改變而略微改變 D．一般化學(xué)反應(yīng)只是核外電子的改變

21、，而核反應(yīng)則是原子核的改變．所以一般化學(xué)反應(yīng)能量改變比核反應(yīng)小 答案　AD 9．(多選)C能自發(fā)地進(jìn)行β衰變，下列判斷正確的是(　　) A.C經(jīng)β衰變后變成C B.C經(jīng)β衰變后變成N C.C發(fā)生β衰變時(shí)，原子核內(nèi)一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)化成中子 D.C發(fā)生β衰變時(shí)，原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子 答案　BD 解析　發(fā)生β衰變時(shí)，原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，電子釋放出來(lái)，所以每發(fā)射一個(gè)β粒子，一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，依據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒，則有C→N＋e，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤． 10．(多選)(2018·浙江4月選考·14)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．組成原子核的核子越多，原

22、子核越穩(wěn)定 B.U衰變?yōu)镽n經(jīng)過(guò)4次α衰變，2次β衰變 C．在LC振蕩電路中，當(dāng)電流最大時(shí)，線圈兩端電勢(shì)差也最大 D．在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫變窄，電子動(dòng)量的不確定量變大 答案　BD 解析　比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；U衰變?yōu)镽n，質(zhì)量數(shù)減少16，電荷數(shù)減少6，由于原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變，質(zhì)子數(shù)減少2，質(zhì)量數(shù)減少4，經(jīng)過(guò)一次β衰變，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變．所以有：α衰變次數(shù)m＝＝4；β衰變次數(shù)n＝＝2，所以B正確；當(dāng)線圈兩端電勢(shì)差最大時(shí)，電流變化率最大，此時(shí)電流為0，故C錯(cuò)誤；在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫越窄，屏上中央亮條紋越寬，即能更準(zhǔn)確

23、地測(cè)得電子的位置．根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥，電子動(dòng)量的不確定量變得更大，故D正確． 11．(多選)目前核電站都是利用鈾核裂變釋放大量核能進(jìn)行發(fā)電，其發(fā)生的核反應(yīng)方程是U＋n→Ba＋Kr＋Xn，一座發(fā)電功率為P＝1.00×106 kW的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率η＝50%，每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能ΔE＝2.78×10－11 J，鈾核的質(zhì)量mU＝390×10－27 kg，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．X＝3 B．每年核電站消耗U的能量約為6.3×1016 J C．每年消耗U的數(shù)目約為2.27×1024個(gè) D．每年消耗U的質(zhì)量約為885 kg 答案　ABD 解析　根據(jù)核反應(yīng)方程

24、遵循質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，X＝3，A正確；因核電站發(fā)電效率為50%，則核電站消耗U的功率為P′＝＝2.00×106 kW，核電站每年消耗U的能量為W＝P′t＝2.00×109×365×24×3 600 J≈6.3×1016 J，B正確；產(chǎn)生這些能量消耗的鈾核的數(shù)目：n＝＝≈2.27×1027(個(gè))，C錯(cuò)誤；每年消耗U的質(zhì)量為M＝nmU＝2.27×1027×390×10－27 kg≈885 kg，D正確． 專題強(qiáng)化練 1．(多選)(2018·七彩陽(yáng)光聯(lián)盟期中)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波 B．氫原子光譜規(guī)律的發(fā)現(xiàn)揭示了氫原子的波動(dòng)性 C．一個(gè)光子與一個(gè)靜止

25、的電子碰撞而被散射，散射光子的波長(zhǎng)大于原來(lái)光子的波長(zhǎng) D．在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，形成的光電流與加在光電管陰極和陽(yáng)極的電壓成正比 答案　AC 2．下列說(shuō)法正確的有(　　) A．用紅光照射某金屬表面時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，改用紫光照射時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng) B．用紫光照射某金屬表面時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光照射時(shí)也一定能發(fā)生光電效應(yīng) C．原子核放出β粒子后，轉(zhuǎn)變成新核所對(duì)應(yīng)的元素是原來(lái)元素的同位素 D．改變壓強(qiáng)、溫度可改變放射性元素的半衰期 答案　A 3．(多選)(2018·臺(tái)州市3月選考)關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.U經(jīng)過(guò)7

26、次α衰變和4次β衰變后得到Pb B．將放射性元素?fù)诫s到其他穩(wěn)定元素中，其半衰期不變 C．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子時(shí)產(chǎn)生的 D．在α、β、γ這三種射線中，α射線的電離能力最強(qiáng)，γ射線的穿透能力最強(qiáng) 答案　ABD 4．(多選)(2017·浙江4月選考·14)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．β、γ射線都是電磁波 B．原子核中所有核子單獨(dú)存在時(shí)質(zhì)量總和大于該原子核的總質(zhì)量 C．在LC振蕩電路中，電容器剛放電時(shí)，電容器極板上電荷量最多，回路電流最小 D．處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子共能輻射出4種不同頻率的光子 答案　BC 解析　β射線為高速電子流，不是電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)

27、誤．原子核的總質(zhì)量小于組成它的所有核子的質(zhì)量之和，選項(xiàng)B正確．LC振蕩電路中，電容器開始放電時(shí)，由于自感線圈的阻礙作用，因此回路電流從小變大，選項(xiàng)C正確．大量處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子可以放出C＝6種不同頻率的光子，單個(gè)處于n＝4激發(fā)態(tài)的氫原子最多可以放出3種不同頻率的光子，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 5．(多選)三束單色光1、2和3的波長(zhǎng)分別為λ1、λ2和λ3(λ1＞λ2＞λ3)．分別用這三束光照射同一種金屬．已知用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子 B．用光束3照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子 C．用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越

28、多 D．用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能越大 答案　AC 解析　依據(jù)波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系：λ＝，因λ1＞λ2＞λ3，那么ν1＜ν2＜ν3；由于用光束2照射時(shí)，恰能產(chǎn)生光電子，因此用光束1照射時(shí)，不能產(chǎn)生光電子，而光束3照射時(shí)，一定能產(chǎn)生光電子，故A正確，B錯(cuò)誤；用光束2照射時(shí)，光越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)目越多，而由光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0，可知，光電子的最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)，故C正確，D錯(cuò)誤． 6．(多選)在研究某金屬的光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)入射光的頻率為ν時(shí)，其遏止電壓為U.已知普朗克常數(shù)為h，電子電荷量大小為e，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該金屬的截

29、止頻率為ν－ B．該金屬的逸出功為eU－h(huán)ν C．增大入射光的頻率，該金屬的截止頻率增大 D．增大入射光的頻率，該金屬的遏止電壓增大 答案　AD 解析　根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－h(huán)ν0和eU＝Ek得：ν0＝ν－，故A正確．根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和eU＝Ek得，W0＝hν0＝hν－eU，故B錯(cuò)誤．金屬的截止頻率與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤．根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0和eU＝Ek得eU＝hν－W0，可知，增大入射光的頻率，該金屬的遏止電壓增大，故D正確． 7.(多選)氫原子的部分能級(jí)如圖1所示，已知可見光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之間．由此可推知，氫原

30、子(　　) 圖1 A．從高能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的波長(zhǎng)比可見光的短 B．從高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光均為可見光 C．從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光的頻率比可見光的高 D．從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光為可見光 答案　AD 解析　從高能級(jí)向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量最小為10.2 eV，大于可見光的光子能量，則波長(zhǎng)小于可見光的波長(zhǎng)，故A正確．從高能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為3.4 eV, 大于可見光的能量，故B錯(cuò)誤．從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大為1.51 eV，小于可見光的光子能量，故C錯(cuò)誤．從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)

31、躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量為1.89 eV，在可見光能量范圍之內(nèi)，故D正確． 8．(多選)(2018·臺(tái)州中學(xué)統(tǒng)練)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．鈾核發(fā)生α衰變時(shí)，釋放出α粒子和一定的能量，目前核電站利用的就是這一自發(fā)釋放的能量 B．如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光一定不能發(fā)生光電效應(yīng) C．氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放出一定頻率的光子 D．機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性 答案　CD 解析　核電站利用的是鈾核的裂變反應(yīng)釋放的能量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紫光的頻率大于紅光，如果利用紫光照射某種金屬可以發(fā)生光電效應(yīng)，改用紅光不一定能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；氫原

32、子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)釋放出一定頻率的光子，選項(xiàng)C正確；機(jī)械波和電磁波都具有干涉、衍射的特性，選項(xiàng)D正確． 9．(多選)(2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)如圖2所示的幾幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　　) 圖2 A．甲圖中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是由于原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上 B．乙圖中射線丙由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，射線乙不帶電，一定是高速運(yùn)動(dòng)的中子流 C．丙圖中強(qiáng)黃光和弱黃光曲線交于U軸同一點(diǎn)，說(shuō)明對(duì)于同種顏色的光發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān) D．丁圖為粒子通過(guò)氣泡室時(shí)的照片，通過(guò)照片可以分析粒子的動(dòng)量、能量及

33、帶電情況 答案　ACD 解析　題圖甲中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，是由于原子的全部正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上，選項(xiàng)A正確；題圖乙中射線丙向右偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，它由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷；射線乙不偏轉(zhuǎn)，故不帶電，是γ射線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)eUc＝Ek＝hν－W0，當(dāng)強(qiáng)黃光和弱黃光曲線交于U軸同一點(diǎn)，說(shuō)明對(duì)于同種顏色的光發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)最大初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，故C正確；由圖和根據(jù)玻爾理論知道，通過(guò)照片可以分析粒子的動(dòng)量、能量及帶電情況，故D正確． 10．(多選)(2018·名校協(xié)作體3月選考)下面表格中給出了一些金屬材料的逸出功： 材料 銫 鈹

34、鈣 鈦 逸出功(10－19 J) 3.0 6.2 5.1 6.6 現(xiàn)用波長(zhǎng)為330～400 nm(1 nm＝10－9 m)的紫外線光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料(普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)(　　) A．銫 B．鈹 C．鈣 D．鈦 答案　AC 11．(多選)已知?dú)湓拥哪芗?jí)如圖3所示，下列說(shuō)法正確的有(　　) 圖3 A．使n＝2能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收3.4 eV的能量 B．氫原子由n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)，放出光子，能量增加 C．處于基態(tài)的氫原子吸收能量為10.2 eV的光子躍遷到n＝4激發(fā)態(tài)

35、 D．大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子會(huì)輻射出3種不同頻率的光 答案　AD 12．(多選)(2018·寧波市3月選考)氫原子的部分能級(jí)如圖4所示，大量處于n＝2激發(fā)態(tài)的氫原子從一束單一頻率的光中吸收了能量后，躍遷到某較高激發(fā)態(tài)，再向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以發(fā)出6種不同頻率的光子(頻率從高到低依次為：ν1、ν2、ν3、ν4、ν5、ν6)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖4 A．入射光的頻率為(ν5＋ν6) B．發(fā)出的6種光子，在真空中衍射本領(lǐng)最大的是ν1 C．ν3光子照射逸出功為3.34 eV的鋅板產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.86 eV D．發(fā)出的6種光子在水中傳播時(shí)，速度最大的是ν1

36、 答案　AC 解析　可放出6種不同頻率的光子，說(shuō)明氫原子吸收光子后處在n＝4能級(jí)，從n＝2到n＝4吸收光頻率應(yīng)為ν5＋ν6，故A正確；衍射本領(lǐng)最大的應(yīng)是波長(zhǎng)最長(zhǎng)、頻率最小的ν6，故B錯(cuò)誤；ν3光子能量是hν3＝E2－E1＝10.2 eV，由Ek＝hν3－W0＝6.86 eV，故C正確；在水中傳播速度最大的是ν6，D錯(cuò)誤． 13．(多選)(2018·七彩陽(yáng)光聯(lián)盟期中)裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核U為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為 　U　?。　　→　　Xe　?。r＋X 235．043 9　1.008 7　 　

37、138.917 8　 93.915 4 反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)，已知1 u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3×102 MeV，則(　　) A．此反應(yīng)方程式中的X是2n B．此反應(yīng)釋放出的能量約為1.8×102 MeV C．此反應(yīng)前后能量守恒 D．此反應(yīng)前后動(dòng)量不守恒 答案　BC 14．(多選)一群氫原子從n＝3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，放出光子的最大能量為E，已知?dú)湓犹幱诨鶓B(tài)時(shí)能量為E1，氫原子各能級(jí)的關(guān)系為En＝(n＝1,2,3…)，則這群氫原子(　　) A．躍遷時(shí)可以放出6種不同能量的光子 B．由n＝2的能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量小

38、于E C．由n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的能量等于 D．由n＝2的能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)吸收光子的能量為 答案　BC 解析　大量處于第3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷能產(chǎn)生3種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤；從n＝3的能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)，放出光子的最大能量為E，即為E＝－E1＝－E1，則n＝2的能級(jí)向基態(tài)躍遷時(shí)放出光子的能量，為：E′＝－E1＝－E1＝E，小于E，故B正確，D錯(cuò)誤；當(dāng)n＝3的能級(jí)向n＝2的能級(jí)躍遷時(shí)放出光子的能量，為：E″＝－＝－E1＝，故C正確． 15．(多選)(2018·新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)氫原子能級(jí)圖如圖5甲所示，一束光子能量為12.75 eV的單色光照射處于基態(tài)的一群

39、氫原子上，這群氫原子吸收光子后處于激發(fā)態(tài)，并能發(fā)出一系列的光子，發(fā)出的光子束照到逸出功為3.7 eV的金屬鎂表面，部分入射光使鎂發(fā)生了光電效應(yīng)，若能使鎂發(fā)生光電效應(yīng)的其中一種頻率的光為a光，不能使鎂發(fā)生光電效應(yīng)的其中一種頻率的光為b光，則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的有(　　) 圖5 A．氫原子吸收光子后所發(fā)出的光子頻率有6種 B．有三種不同頻率的光子可使鎂發(fā)生光電效應(yīng) C．a(chǎn)光和b光同時(shí)入射到同一平行玻璃磚中，如乙圖所示，a光有可能在B界面處發(fā)生全反射，b光不可能 D．a(chǎn)、b光用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，b光的明暗相間的條紋間距更小 答案　AB 16．(多選)(2017·溫州市十校高

40、三期末)小宇同學(xué)參加學(xué)?？萍技文耆A，設(shè)計(jì)了一個(gè)光電煙霧探測(cè)器，如圖6，S為光源，有一束光束，當(dāng)有煙霧進(jìn)入探測(cè)器時(shí)，來(lái)自S的光會(huì)被煙霧散射進(jìn)入光電管C，當(dāng)光射到光電管中的鈉表面(鈉的極限頻率為6.00×1014Hz)，會(huì)產(chǎn)生光電子，當(dāng)光電流大于10－8 A時(shí)，便會(huì)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)報(bào)警．下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A．要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長(zhǎng)不能小于0.5 μm B．光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高 C．光束遇到煙霧發(fā)生散射是一種折射現(xiàn)象 D．若5%射向光電管C的光子會(huì)發(fā)生光電子，當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)，每秒射向C鈉表面的光子最少數(shù)目是1.25×1012個(gè) 答案　BD 解析　根據(jù)Ek＝hν－W0＝－h(huán)ν0.光源S發(fā)出的光波最大波長(zhǎng)：λmax＝＝ m＝5×10－7 m＝0.5 μm，即要使該探測(cè)器正常工作，光源S發(fā)出的光波波長(zhǎng)不能大于0.5 μm，故A錯(cuò)誤；光源S發(fā)出的光波能使光電管發(fā)生光電效應(yīng)，那么光源越強(qiáng)，被煙霧散射進(jìn)入光電管C的光越多，越容易探測(cè)到煙霧，即光電煙霧探測(cè)器靈敏度越高，故B正確；光束遇到煙霧發(fā)生散射是一種反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；光電流等于10－8 A時(shí)，每秒產(chǎn)生的光電子的個(gè)數(shù)：n＝＝＝6.25×1010個(gè)，每秒射向C鈉表面的光子最少數(shù)目：N＝＝＝1.25×1012 個(gè)，故D正確． 18