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专题突破练13光电效应原子结构和原子核.doc

1、1专题突破练 13 光电效应 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.(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

2、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.(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.(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

3、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.540 0C. D.780 74024.(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.

4、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( )A.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.(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

5、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.(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 147 178B Al 俘获一个 粒子,产生 P 并放出一个粒子.2713 30153C B 俘获一个质子,产生 Be 并放出一个粒子.115 84D Li 俘获一个质子,产生

6、 He 并放出一个粒子.63 328.(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.(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

7、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10.(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 24195 23793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 g 24195D.若

8、云室的温度升高 Am 的半衰期会变短,2419511.(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 eVD.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12.(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

9、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-E213.(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( )4A.比结合能越大,原子核越稳定B H 核比 Li 核更稳定.21 63C U 核裂变成两个中等质量的核时释放能量.23592D Kr 核的结合能比 U 核的大.8936 2359214.(2018 广东揭阳二模)下列说法中正确的是( )A. 粒

10、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D Bi 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.21083 210835专题突破练 13 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

11、或不答的得 0 分)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-W 0,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.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

12、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。2 23.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。405 450 7804.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

13、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.A6.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

14、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.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 Al He n,选项 B 正确 147 42 178+11 ;2713+42 3015+10H He,选项 C 错误 Li He He,选项 D 错误。;115+11 84+42 ;63 +11 32 +42

15、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.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

16、。10.B 解析 根据题意可知反应方程为 Np He,则放射线是原子核的衰变放出的 粒 24195 23793+42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。611.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=542A 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

17、eV, Emin=E5-E4=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV,C 项错误;因 Emax=13.06 eV13 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。12.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=E 3-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

18、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。13.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 21 63H 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 21 63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,8936 23592 8936 23592选 AC。14.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。