度高二物理期末復(fù)習(xí)單元檢測： 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核

1、波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核1用一束紫外線照射某金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng) ,可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是()A改用紅光照射B改用X射線照射C改用強度更大的原紫外線照射D延長原紫外線的照射時間2關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律 ,以下說法中正確的選項是()A發(fā)生光電效應(yīng)時 ,不改變?nèi)肷涔獾念l率 ,增大入射光強度 ,那么單位時間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多B光電子的最大初動能跟入射光強度成正比C發(fā)生光電效應(yīng)的反響時間一般都大于107 sD只有入射光的波長大于該金屬的極限波長 ,光電效應(yīng)才能發(fā)生3 多項選擇以下關(guān)于波粒二象性的說法正確的選項是()A光電效應(yīng)揭示了光的波動性B使光子一個一個地通過單縫 ,假設(shè)時間

2、足夠長 ,底片上也會出現(xiàn)衍射圖樣C黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的粒子性解釋D熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性4以下說法正確的選項是()A光子像其他粒子一樣 ,不但具有能量 ,也具有動量B比結(jié)合能越大 ,原子核越不穩(wěn)定C將由放射性元素組成的化合物進行高溫分解 ,會改變放射性元素的半衰期D原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和 ,這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損5以下核反響方程中 ,屬于衰變的是()ANHeOH BUThHeCHHHen DThPae6根據(jù)氫原子的能級圖 ,現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n1)的氫原子上 ,受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光 ,那么照射氫原子的單色光

3、的光子能量為()A1275 eVB1306 eVC136 eV D085 eV7根據(jù)玻爾理論 ,氫原子的能級公式為En(n為能級 ,A為基態(tài)能量) ,一個氫原子中的電子從n4的能級直接躍遷到基態(tài) ,在此過程中()A氫原子輻射一個能量為的光子B氫原子輻射一個能量為的光子C氫原子輻射一系列頻率的光子 ,其中頻率最大的光子能量為D氫原子輻射一系列頻率的光子 ,其中頻率最大的光子能量為8靜止在勻強電場中的碳14原子核 ,某時刻放射的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場方向垂直 ,且經(jīng)過相等的時間后形成的軌跡如下圖(a、b表示長度)。那么碳14的核反響方程可能是()ACHeBeBCeBCCeN DCHB

4、9 多項選擇用中子(n)轟擊鈾核(U)產(chǎn)生裂變反響 ,會產(chǎn)生鋇核(Ba)和氪核(Kr)并釋放出中子(n) ,當(dāng)?shù)竭_某些條件時可發(fā)生鏈?zhǔn)椒错?。一個鈾核(U)裂變時 ,釋放的能量約為200 MeV(1 eV16×1019 J)。以下說法正確的選項是()AU的裂變方程為UBaKrnBU的裂變方程為UnBaKr3nCU發(fā)生鏈?zhǔn)椒错懙臈l件與鈾塊的體積有關(guān)D一個U裂變時 ,質(zhì)量虧損約為36×1028 kg10 多項選擇研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗裝置如下圖 ,以頻率為的光照射光電管陰極K時 ,有光電子產(chǎn)生。由于光電管K、A間加的是反向電壓 ,光電子從陰極K發(fā)射后將向陽極A做減速運動。光電流i

5、由圖中電流計測出 ,反向電壓U由電壓表測出。當(dāng)電流計的示數(shù)恰好為零時 ,電壓表的示數(shù)稱為反向遏止電壓Uc ,在以下圖所表示光電效應(yīng)實驗規(guī)律的圖像中 ,正確的選項是()11如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長050 m的綠光照射陰極K ,實驗測得流過表的電流I與AK之間的電勢差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律 ,取h663×1034 J·s。結(jié)合圖像 ,求：(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時的最大動能。(2)該陰極材料的極限波長。12在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中 ,一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子(He)在與磁場垂直的

6、平面內(nèi)做圓周運動 ,其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用X表示 ,新核的元素符號用Y表示 ,寫出該衰變的核反響方程。(2)粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流 ,求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小。(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動能 ,新核的質(zhì)量為M ,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。參考答案1.【答案】B【解析】根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件0 ,必須用能量更大 ,即頻率更高的粒子。能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強度和照射時間無關(guān)。X射線的頻率大于紫外線的頻率 ,故A、C、D錯誤 ,B正確。2.【答案】A【解析】發(fā)生光電效應(yīng)時 ,不改變?nèi)肷涔獾念l率 ,增大入射光強度

7、 ,那么單位時間內(nèi)打到金屬上的光子個數(shù)增加 ,那么從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多 ,選項A正確；光電子的最大初動能跟入射光強度無關(guān) ,隨入射光的頻率增大而增大 ,選項B錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的反響時間一般都不超過109 s ,選項C錯誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率時 ,即入射光的波長小于該金屬的極限波長時 ,光電效應(yīng)才能發(fā)生 ,選項D錯誤。3.【答案】BCD【解析】光電效應(yīng)揭示了光的粒子性 ,A錯誤；單個光子通過單縫后在底片上呈現(xiàn)出隨機性 ,但大量光子通過單縫后在底片上呈現(xiàn)出波動性 ,B正確；黑體輻射的實驗規(guī)律說明了電磁輻射是量子化的 ,即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的 ,所以黑體輻射可用

8、光的粒子性來解釋 ,C正確；熱中子束射在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣 ,是由于運動的實物粒子具有波的特性 ,即說明中子具有波動性 ,D正確。4.【答案】A【解析】光子像其他粒子一樣 ,不但具有粒子性 ,而且也有波動性 ,那么不但具有能量 ,也具有動量 ,故A正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 ,B錯誤；放射性元素的半衰期與外界因素沒有任何關(guān)系 ,只和本身性質(zhì)有關(guān) ,C錯誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和 ,這個現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損 ,故D錯誤。5.【答案】B【解析】衰變是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反響 ,選項B正確。6.【答案】A【解析】受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光 ,知躍遷到

9、第4能級 ,那么吸收的光子能量為E0.85 eV13.6 eV12.75 eV ,故A正確。7.【答案】B【解析】根據(jù)玻爾理論 ,一個氫原子中的電子從n4的能級直接躍遷到基態(tài) ,輻射一個光子的能量為EE4E1 ,選項B正確 ,A、C、D錯誤。8.【答案】A【解析】設(shè)時間為t ,那么2 ,4 ,而a ,故有12 ,又因為動量守恒m1v1m2v2 ,故q1q212 ,故只有A正確。9.【答案】BC【解析】鈾核在裂變過程中需要中子的轟擊 ,產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒错?,所以選項A錯誤 ,選項B正確。而鏈?zhǔn)椒错懺谶M行過程中 ,還需要鈾礦到達臨界體積才能維持鏈?zhǔn)椒错懗掷m(xù)不斷進行下去 ,所以選項C正確。根據(jù)釋放出來的核

10、能 ,結(jié)合質(zhì)能方程可知Emc2 ,反響過程中 ,虧損質(zhì)量為m kg1×1028 kg ,選項D錯誤。10.【答案】ACD【解析】當(dāng)反向電壓U與入射光頻率一定時 ,光電流i與光強成正比 ,所以A圖正確；頻率為的入射光照射陰極所發(fā)射出的光電子的最大初動能為mevmax2hW0 ,而截止電壓Uc與最大初動能的關(guān)系為eUcmvmax2 ,所以截止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系是eUchW0 ,其函數(shù)圖像不過原點 ,所以B圖錯誤；當(dāng)光強與入射光頻率一定時 ,單位時間內(nèi)單位面積上逸出的光電子數(shù)及其最大初動能是一定的 ,所形成的光電流強度會隨反向電壓的增大而減少 ,所以C圖正確；根據(jù)光電效應(yīng)的瞬時性規(guī)律 ,不難確定D圖是正確的。11.【答案】(1)4.0×1012個9.6×1020 J(2)0.66 m【解析】(1)光電流到達飽和時 ,陰極發(fā)射的光電子全部到達陽極A ,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個數(shù)n(個)4.0×1012(個)光電子的最大初動能為：EkmeU01.6×1019 C×0.6 V9.6×1020 J。(2)設(shè)陰極材料的極限波長為0 ,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek