高二物理選修3-5-原子物理同步練習(xí)題

1、考點：光的波粒二象性光電效應(yīng)以及愛因斯坦光電效應(yīng)方程（I）1.關(guān)于光電效應(yīng)，有如下幾種陳述，其中正確的是A.金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比B.光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無關(guān)C.用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能要大D.對于任何一種金屬都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長， 才能產(chǎn)生光電效應(yīng)【解析】金屬的逸出功由該金屬決定，與入射光源頻率無關(guān)，光電流的強(qiáng)度與入射光 強(qiáng)度成正比，選項 A B錯誤。不可見光包括能量大的紫外線、 X射線、丫射線，也包括 能量比可見光小的紅外線、無線電波，選項 C錯誤。所以應(yīng)選Do2.下列關(guān)于近代物理知識說法中正確的是

2、A.光電效應(yīng)顯示了光的粒子性B.玻爾理論可以解釋所有原子的光譜現(xiàn)象C.康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證實了光的波動特性D.為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的 答案：AD1. 如圖所示，電路中所有元件完好，光照射到陰極上時，靈敏電流計中沒有電流通過，其原因可能是A.入射光太弱；B.入射光波長太長；C.光照時間短； D.電源正負(fù)極接反?！窘馕觥?在本題電路中形成電流的條件，一是陰極在光的 照射下有光電子逸出，這決定于入射光的頻率是否高于陰極材料的極限頻率，與入射光 的強(qiáng)弱、照射時間長短無關(guān)；二是逸出的光電子應(yīng)能在電路中定向移動到達(dá)陽極。光電 子能否到達(dá)陽極，應(yīng)由光電子的初動能大小和兩極間所

3、加電壓的正負(fù)和大小共同決定。一旦電壓正負(fù)極接反，即使具有很大初動能的光電子也可能不能到達(dá)陽極，即使發(fā)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象，電路中也不能形成光電流。故該題的正確答案是B D4. （2009年上海卷）光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬A.無論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B.無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.超過極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小D.超過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能就越大1 C解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知 A正確，B、C錯誤.根據(jù)光電效應(yīng)方程2mK= hv W 頻率丫越高，初動能就越大，D正確.答

4、案：A D5. （2009年廣東卷）硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件.下列表述正確的是A.硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置B.硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出C.逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)D.任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：電池是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置.而硅光電池即是把光能轉(zhuǎn)變成電 能的一種裝置.答案：A6. （2011上海物理）用極微弱的可見光做雙縫干涉實驗，隨著時間的增加，在屏上 先后出現(xiàn)如圖（a）、（b）、（c）所示的圖像，則A.圖像（a）表明光具有粒子性B.圖像（c）表明光具有波動性C.用紫外光觀察不到類似的圖像D.實驗表明光是一

5、種概率波解析：當(dāng)少量光打到屏上時，得到一 些亮點，如圖（a）,光具有粒子性。當(dāng)大 量光照射到屏上，得到圖（b）、（c）,表明光具有波動性；由此表明光是一種概率波。則 ABD正確。用紫外光也可以觀察到類似的圖像，則 C錯誤。答案：ABD點評：光的波粒二象性是新教材新增的內(nèi)容，在有些省份是做高考要求的，值得引 起重視。7. （2011廣東理綜）光電效應(yīng)實驗中，下列表述正確的是A.光照時間越長光電流越大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)生光電子解析：光電流的大小只與到達(dá)陽極的光電子個數(shù)有關(guān)，A錯。產(chǎn)生光電效應(yīng)的必要條件是入射光的頻率達(dá)到截止頻率

6、，與光強(qiáng)無關(guān)，則B錯。由乙=如一%和4=電風(fēng)可知知，CD正確。故選CD點評：光電效應(yīng)是新教材新增的內(nèi)容之一，高考主要涉及對光電效應(yīng)的產(chǎn)生條件，截止頻率，遏止電壓，光電效應(yīng)方程，光電效應(yīng)的圖象（光電流I和所加電壓U之間的I-U圖象、光電效應(yīng)方程描繪的 耳一圖象和密立根實驗的UC圖象）的考查。8. （2011上海物理）.用一束紫外線照射某一金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬 產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A.改用頻率更小的紫外線照射B.改用X射線照射C改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D.延長原紫外線的照射時間解析：產(chǎn)生光電效應(yīng)的必要條件是入射光的頻率達(dá)到截止頻率，與光強(qiáng)、照射時間無關(guān)，則ACD昔。X射線的頻率比

7、紫外線高，有可能產(chǎn)生光電效應(yīng)，故選 Bo9. （2011全國理綜新課標(biāo)）在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為 友，該金屬的逸出功為 若用波長為兄（足 2 1H+ 4He.關(guān)于3He聚變下列表述正確的是A.聚變反應(yīng)不會釋放能量B.聚變反應(yīng)產(chǎn)生了新的原子核C.聚變反應(yīng)沒有質(zhì)量虧損D.目前核電站都采用3He聚變反應(yīng)發(fā)電解析：聚變反應(yīng)時將質(zhì)量較小的輕核聚變成質(zhì)量較大的核，聚變過程會有質(zhì)量虧損，要放出大量的能量。但目前核電站都采用采用鈾核的裂變反應(yīng)。因此 B正確。2. （2009年安徽卷）原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源.當(dāng)笊等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時，笊核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生

8、，放出能量.這幾種反應(yīng)的總效果 可以表示為6 21H-k 4He+ d 11H+ 2 Dn + 43.15 MeV ,由平衡條件可知A. k=1, d = 4B. k = 2, d = 2C. k=1, d = 6D. k = 2, d = 3解析：核反應(yīng)的基本規(guī)律是質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，所以 6X2 = 4k + d + 2,6 X1=2k+d, 解得k = 2, d = 2,因此B選項正確.3. （09年天津卷）下列說法正確的是 w.w.w.ks5.u.c.o.mA* 11H162c 24He是衰變方程3.1 H 2H 3 He是核聚變反應(yīng)方程238 234 ,4 C. 92 U 90Th

9、2 He是核裂變反應(yīng)方程4 - 27 30 f 1D.2He 13 Al15 P 0 n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程15 N解析：A選項中7N在質(zhì)子的轟擊下發(fā)生的核反應(yīng)，屬于人工轉(zhuǎn)變，A錯；C選項是a衰變，不是裂變，C錯。4. （10年廣東卷）18.關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有小叩刎+振是/衰變b，W+弱小+出是b衰C；H+；Ht：拄+3是輕核聚變D .耨T即a+2單是重核裂變解析：B為人工核轉(zhuǎn)變，D為衰變，選AC5 .現(xiàn)在太陽向外輻射的能量是由于太陽內(nèi)部氫聚變產(chǎn)生的，大約在40億年以后太陽內(nèi)部將會啟動另一種核反應(yīng)，其核反應(yīng)方程為：4He 4 He 2 He 1；C,那時太陽向外輻射的

10、412能量是由上述兩種核反應(yīng)產(chǎn)生的.已知2He的質(zhì)量為ml, 6c的質(zhì)量為m2,則下列判斷正確的是（）A.3m m2B.3m吃即選場A正陶答案6 . （10年北京卷）太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質(zhì)量不斷減少。太陽每秒鐘 輻射出的能量約為4 X 1026J ,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近A. 1036Kg B. 1018 Kg C. 1013 KgD. 109 Kg卜 色 4x10jKfn -77- = 44x10,在【解析】根據(jù)愛因斯坦的只能方程，1 9x1。，D正確7. （10年全國卷2）原子核裁與笊核：過反應(yīng)生成一個a粒子和一個質(zhì)子。由此可知A. A=2, Z=

11、1 B. A=2, Z=2C. A=3, Z=3D. A=3, Z=2【解析】茅+源應(yīng)用質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)的守恒$ + 2 = 4 + 1,2+1 = 2 + 1 ,解得A= 3，Z = 2,答案 口8. （10年上海物理）4.現(xiàn)已建成的核電站的能量來自于答案：CA.天然放射性元素衰變放出的能量B.人工放射性同位素放出的的能量C.重核裂變放出的能量D.化學(xué)反應(yīng)放出的能量A. X是3He, QQB. X是2He, QQC. X 是3He, QQD. X是2He, C217N + Q1 1H+ 175NJ-16C + X+ Q2方程中Q Q2表示釋放的能量，相關(guān)的原子核質(zhì)量見下表:原子核1H3He4H

12、e16C17N17N質(zhì)量/u1.007 83.016 04.002 6112.000 013.005 7 15.000 1以下推斷正確的是B11213 ,【解析】核反應(yīng)方程：1H + 6c -7N中的質(zhì)量虧損為：Am仁 1.0078 u +12.0000 u 13.0057 u =0.0021 u113124根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒可知：1H + 7N - 6c+ 2He其質(zhì)量虧損為：A 02=1.0078 u +15.0001 u -12.0000 u -4.0026 u =0.0053 u根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：Q=Amc2, Q= A m2c2故Q Q2.【答案】 B點評：要注意u為質(zhì)

13、量單位，并不是能量單位，其中 1 u =1.6606 X 10 27 kg,1 uc2 =931.5 MeV.10. （10年浙江自選模塊）題號：13,科目：物理（1）在核反應(yīng)/+ 汨+ ?用+ 過程中，X是未知核。由核反應(yīng)知識可以確定X核為 。若M、X核、出和*/應(yīng)的靜止質(zhì)量分別為m】mx m3和m4則A與的值為 。（4分） 答案：H；一=麗+啊）-（嶼+明）11. （10年天津卷）下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是答案：BA. B衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固1

14、2. （09年浙江自選模塊）13.“物理1-2”模塊（3）（本小題共4分）水（包括海水）是未來的“煤炭”，能從根本上解決人類能源問題。這是指 （填“氫能”、“核能”、“氫 能和核能”）和利用。請說明理由。答案：核能和氫能。因為海水中含有大量核聚變的材料笊，通過核聚變能夠釋放大 量的核能。氫能有便于儲存與運輸?shù)膬?yōu)點，也可以為解決能源問題做出貢獻(xiàn)。13. （2009年浙江卷）氯原子核由兩個質(zhì)子與兩個中子組成，這兩個質(zhì)子之間存在著萬有 引力、庫侖力和核力，則3種力從大到小的排列順序是A.核力、萬有引力、庫侖力 B .萬有引力、庫侖力、核力C.庫侖力、核力、萬有引力D .核力、庫侖力、萬有引力解析：核

15、力是強(qiáng)相互作用力，氮原子核內(nèi)的 2個質(zhì)子是靠核力結(jié)合在一起的.可見核力 遠(yuǎn)大于庫侖力；微觀粒子的質(zhì)量非常小，萬有引力小于庫侖力.故D選項正確.14. （09年北京卷）下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是A. 粒子散射現(xiàn)象B .天然放射現(xiàn)象C.光電效應(yīng)現(xiàn)象D .原子發(fā)光現(xiàn)象解析：a粒子散射實驗表明了原子內(nèi)部有一個很小的核，并沒有涉及到核內(nèi)部的變化,故A項錯誤；天然放射現(xiàn)象是原子核內(nèi)部發(fā)生變化自發(fā)的放射出a粒子或電子，從而發(fā) 生a衰變或B衰變，故B項正確；光電效應(yīng)是原子核外層電子脫離原子核的束縛而逸出， 沒有涉及到原子核的變化，故 C項錯誤；原子發(fā)光是原子躍遷形成的也沒有涉及到原子 核的變化，故D

16、項錯誤。15、近段時間，朝鮮的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采 用的是輕水堆還是重水堆.因為重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的缽 239(294PU).這種234PU可由鈾239（292U）經(jīng)過衰變而產(chǎn)生，則下列判斷中正確的是A. 239PU 與239U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)B. 2394PU 與239U的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)C. 292U經(jīng)過2次B衰變產(chǎn)生239PUD. 239 92U經(jīng)過1次衰變產(chǎn)生PU16、2010年上海世博會力主“低碳世博”，對綠色新能源的使用大大提高，其中，太 陽能的利用成為本屆世博會的“當(dāng)家花旦”.太陽能是由于太陽內(nèi)部高溫高壓條

17、件下的 核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的，其核反應(yīng)方程是 B.（填選項前的字母）A. 17N +4Hg 18O+1HB. 31H+ 2HH 4He+ 0nC. 292U + 2nf536e + 30Sr+100nD. 238 92U 一234Th+2He17.北京奧委會接受專家的建議，大量采用對環(huán)境有益的新技術(shù)，如2008年奧運會場館周圍80%-90%勺路燈利用太陽能發(fā)電技術(shù)，奧運會 90%勺洗浴熱水采用全玻璃真空太陽 能聚熱技術(shù).太陽能是由于太陽內(nèi)部高溫高壓條件下的聚變反應(yīng)產(chǎn)生的，下列核反應(yīng)屬于聚變反應(yīng)的是A.2H 3H4 He 0 nB.1447 N 2He170 1H2351C 92U 0 n136 X

18、A90 Sr54 Ae38 Or100nD.238 u234490 Th 2 He解析：把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)，稱為聚變，四個選項中只有A為聚變反應(yīng)，B是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，C是鈾核的裂變反應(yīng)，D是鈾核的a衰變.選Ao 18.據(jù)新華社報道，由我國自行設(shè)計、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實驗裝置（又稱“人 造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試.下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是（）A. “人造太陽”的核反應(yīng)方程是2H 3 H 2He 0 n2351141921B. “人造太陽”的核反應(yīng)方程是92U0n56 42He+ 9B1SC + 0na36 Kr30 nC. “人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是AE=A mc212E 一 mcD. “人造太陽”核能大小的計算公式是2解析：“人造太陽”是利用海水中的21H和31H聚變而產(chǎn)生大量能量的.放出的能量可 利用愛因斯坦質(zhì)能方程A E= Amc2求出，其中A m為質(zhì)量虧損，所以A、C項正確.19.據(jù)媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫教離奇身亡，英國警方調(diào)查 認(rèn)為毒殺利特維年科的是超級毒藥一一放射性元素針（280P。），若該元素發(fā)生a衰變,其半衰期是138天，衰變方程為24）PgX+ 2He+T,則下列說法中正確的是（）A.X原子核含有124個中子B.X原