1、1第 81 讲 波粒二象性 原子和原子核1(2017黑龙江大庆中学高三上学期期末)下列几种说法中有一种是错误的，它是( )A大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波B光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒C光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波D核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略2(2017黑龙江哈尔滨模拟)某种单色光照射到金属表面上发生光电效应，如果入射光的强度减弱，频率不变，那么( )A从光照到金属表面上到逸出光电子之间的时间间隔将明显增加B逸出的光电子的最大初动能将减小C单位时间内逸出的光电子数将减少
2、D有可能不发生光电效应3(多选)(2017山东烟台模拟)如图 1 甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应图乙为其中一个光电管的遏止电压 U0随入射光频率 变化的函数关系图像对于这两个光电管，下列判断正确的是( )图 1A因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压 U0不同B光电子的最大初动能不同C两个光电管的 U0 图像的斜率不同D两个光电管的饱和光电流一定相同4(2017福建南平 3 月质检)用如图 2 甲所示的装置研究光电效应现象闭合电键 S，用频率为 的光照射光电管时发生了光电效应图乙是该光电管发生光电效应时光电子
3、的最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图像，图线与横轴的交点坐标为( a,0)，与纵轴的交点坐标为(0， b)，下列说法中正确的是( )2图 2A普朗克常量为 habB断开电键 S 后，电流表 G 的示数不为零C仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表 G 的示数保持不变5(多选)(2017山东临沂一模)如图 3 所示， N 为金属板， M 为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，己知金属板的逸出功为 4.8eV.现分别用不同频率的光照射金属板(各光子的能量已在图上标出)，则下列说法正确的是( )图 3AA 图中无光电
4、子射出BB 图中光电子到达金属网时的动能大小为 1.5eVCC 图中的光电子能到达金属网DD 图中光电子到达金属网时的最大动能为 3.5eV3图 46(2017山东泰安一模)如图 4 所示是光电管的原理图，已知当有波长为 0的光照到阴极 K 上时，电路中有光电流，则( )A若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C若换用波长为 1( 1 0)的光照射阴极 K 时，电路中一定没有光电流D若换用波长为 2( 2 0)的光照射阴极 K 时，电路中一定有光电流7(多选)(2017河北衡水中学七调)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电
5、压的关系如图 5 所示已知普朗克常量为 h，被照射金属的逸出功为 W，遏止电压为 U0，电子的电荷量为 e，则下列说法正确的是( )图 5A甲光的强度大于乙光的强度B甲光的频率大于乙光的频率C甲光照射时产生的光电子初动能均为 eU0D乙光的频率为W eU0h8(多选)氢原子能级的示意图如图 6 所示，大量氢原子从 n4 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则( )图 6A a 光的光子能量大于 b 光的光子能量B氢原子从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时会辐射出紫外线C处于能级 n4 的电子的动能小于处于能级 n2 的电子的动
6、能4D在真空中传播时， b 光的波长较短E处在 n1 能级时核外电子离原子核最近9.(多选)(2017福建龙岩 3 月质检)氢原子的能级图如图 7 所示，可见光的光子能量范围约为 1.62eV3.11eV，金属钠的逸出功为 2.29eV，下列说法中正确的是( )图 7A大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出 1 种频率的可见光B大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出 2 种频率的可见光C大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有 1 种频率的光能使钠产生光电效应D大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有 2 种频率的光能使钠产生光电效应10
7、(2017湖北省部新大纲调研)根据玻尔理论，氢原子的能级公式为 En (n 为能级，An2A 为基态能量)，一个氢原子中的电子从 n4 的能级直接跃迁到基态，在此过程中( )A氢原子辐射一个能量为 的光子15A16B氢原子辐射一个能量为 的光子15A16C氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A16D氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为15A1611(2017重庆第二外国语学校二检)氢原子处于基态时的能量为 E0，激发态与基态之间的能量关系为 En (n1,2,3)，处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多E0n2能产生 3 种不同频率的光，已知普朗克常
8、量为 h，则产生的 3 种不同频率的光中，最小的频率为( )A. B C. D5E036h 5E036h 8E09h 8E09h12(多选)(2017贵州凯里模拟)核电站核泄漏的污染物中含有碘 131 和铯 137.碘 131 的半衰期约为 8 天，会释放 射线；铯 137 是铯 133 的同位素，半衰期约为 30 年，发生衰变时会辐射 射线，下列说法正确的是( )5A碘 131 释放的 射线由氦核组成， 衰变的方程是 13153I13154Xe01eB碘 131 释放的 射线是电子流， 衰变的方程是 13153I13154Xe01eC与铯 137 相比，碘 131 衰变更慢，且铯 133 和
9、铯 137 含有相同的质子数D铯 137 衰变时辐射出的 光子能量大于可见光光子能量13(多选)(2017福建厦门 3 月质检)静止的 21183Bi 原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图 8 所示，大小圆半径分别为 R1、 R2；则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是( )图 8A21183Bi20781Tl42HeB21183Bi21184Po e0 1C R1 R2841D R1 R2207414(2017贵州贵阳 2 月模拟)下列说法正确的是( )A光电效应表明光子具有波动性B在核反应过程中，系统的动量守恒，能量不守恒C在 147N42He178OX 核反应中，X 是质子
10、，这个反应过程叫衰变D处于 n3 能级上的一群氢原子向低能级跃迁，最多能够产生 3 条谱线15(2017陕西宝鸡一模)放射性同位素钍 23290Th 经一系列 、 衰变后生成氡22086Rn，以下说法正确的是( )A每经过一次 衰变原子核的质量数会减少 2 个B每经过一次 衰变原子核的质子数会增加 1 个C放射性元素钍 23290Th 的原子核比氡 22086Rn 原子核的中子数少 4 个D钍 23290Th 衰变成氡 22086Rn 一共经过 2 次 衰变和 3 次 衰变6答案精析1C 大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波，故 A 正确；光子与物质微粒发生相互作用时
11、，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒，故 B 正确；光子是光的组成部分，而光电子是电子，故二者不相同，故 C 错误；根据核力的特点可知，核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略，故 D 正确；本题选错误的，故选 C.2C 若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关，故 A 错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程 h mv2 W 知，光电子的最大初动能不变，故 B、D 错误；入12射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，故 C 正确3AB 4
12、.B 5.AB 6.D7AD 根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的饱和电流越大，即可判定甲光的强度较大，选项 A 正确；由光电效应方程 mv2 h W， mv2 eU0，由图可知，甲、乙的遏12 12止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项 B 错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能为eU0，选项 C 错误；根据 mv2 h W eU0，可得 ，选项 D 正确12 eU0 Wh8ACE 根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级的能量差由公式： h Em En，可知从 n4 向 n2 跃迁时辐射光子的能量大于从 n3 向n2 跃迁时辐射光子的能量，则可见光 a 的光子
13、能量大于 b 光的光子能量，又根据光子能量 E h 可得 a 光的光子的频率较大，由 ，则 a 光的波长较短，故 A 正确，D 错误；c从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时辐射出的光子能量小于 a 光的光子能量，因为紫外线的能量大于可见光，所以不可能为紫外线，故 B 错误根据库仑力提供向心力 k m ，可e2r2 v2r知越靠近原子核，电子的速度越大，动能越大，那么处于能级 n4 的电子的动能小于处于能级 n2 的电子的动能，故 C 正确； n1 能级是最贴近原子核的能级，所以在 n1 能级时核外电子离原子核最近，故 E 正确9AD 10.B11B 处于基态的氢原子能量为 E0， n2 能级
14、的原子能量为 ， n3 能级的原子能量为E04，从 n3 能级跃迁到 n2 能级，能量变化最小，则对应的频率最小，因此从 n3 能级E097跃迁到 n2 能级有 h ，解得 ，故选 B.E09 E04 5E036h12BD 射线实际是电子流，故 A 错误，B 正确；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需的时间，碘 131 的半衰期约为 8 天，铯 137 的半衰期约为 30 年，碘 131 衰变更快；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯 133 和铯 137 含有相同的质子数，故 C 错误； 射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的光子能量，故 D 正确13BC 14.D
15、15B 每经过一次 衰变，电荷数减少 2，质量数减少 4，故 A 错误每经过一次 衰变，电荷数增加 1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加 1 个，故 B 正确元素钍 232 90Th 的原子核的质量数为 232，质子数为 90，则中子数为 142，氡 220 86Rn 原子核的质量数为 220，质子数为 86，则中子数为 134，可知放射性元素钍 232 90Th 的原子核比氡 220 86Rn 原子核的中子数多 8 个，故 C 错误钍 232 90Th 衰变成氡 220 86Rn，可知质量数减少 12，电荷数减少 4，因为经过一次 衰变，电荷数减少 2，质量数减少 4，经过一次 衰变，电荷数增加 1，质量数不变，可知经过了 3 次 衰变，2 次 衰变，故 D 错误
