全品復(fù)習(xí)方案2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第12單元波粒二象性和原子物理課時(shí)作業(yè)含解析

PAGE15-波粒二象性和原子物理課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)光電效應(yīng)波粒二象性和原子物理時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.(多選)光電效應(yīng)試驗(yàn)中,下列表述正確的是 ()A.光照時(shí)間越長(zhǎng),則光電流越大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時(shí)肯定能產(chǎn)生光電子2.(多選)已知某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為νc,則 ()A.當(dāng)用頻率為2νc的單色光照耀該金屬時(shí),肯定能產(chǎn)生光電子B.當(dāng)用頻率為2νc的單色光照耀該金屬時(shí),所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hνcC.當(dāng)照耀光的頻率ν大于νc時(shí),若ν增大,則逸出功增大D.當(dāng)照耀光的頻率ν大于νc時(shí),若ν增大一倍,則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍3.[2024·浙江溫嶺模擬]用電子做雙縫干涉試驗(yàn),如圖K30-1所示的三幅圖分別為100個(gè)、3000個(gè)、7000個(gè)左右的電子通過(guò)雙縫后在膠片上出現(xiàn)的干涉圖樣.該試驗(yàn)表明 ()圖K30-1A.電子具有波動(dòng)性,不具有粒子性B.電子具有粒子性,不具有波動(dòng)性C.電子既有波動(dòng)性又有粒子性D.電子到達(dá)膠片上不同位置的概率相同圖K30-24.(多選)用同一光電管探討a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng),得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖K30-2所示,則這兩種光()A.照耀該光電管時(shí),a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí),a光的臨界角大C.通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉時(shí),a光的相鄰條紋間距大D.通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí),a光的偏折程度大5.(多選)已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某種單色光的照耀下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng),比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子,鉀逸出的光電子具有較大的 ()A.波長(zhǎng) B.頻率 C.能量 D.動(dòng)量技能提升6.綠色植物在光合作用中,每放出1個(gè)氧分子要汲取8個(gè)波長(zhǎng)為6.88×10-7m的光量子,而每放出1mol的氧氣,同時(shí)植物儲(chǔ)存469kJ的能量,則綠色植物能量轉(zhuǎn)換效率為(普朗克常量h=6.63×10-34J·s) ()A.79% B.56% C.34% D.9%7.(多選)甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率間的關(guān)系分別如圖K30-3中的a、b所示.下列推斷正確的是 ()圖K30-3A.圖線a與b不肯定平行B.圖線a與b的斜率是定值,與入射光和金屬材料均無(wú)關(guān)系C.乙金屬的極限頻率大于甲金屬的極限頻率D.甲、乙兩種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),若光電子的最大初動(dòng)能相同,則甲金屬的入射光頻率大圖K30-48.(多選)[2024·浙江嘉興聯(lián)考]如圖K30-4所示為探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)電路,電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接.用肯定頻率的單色光b照耀光電管陰極時(shí),靈敏電流計(jì)G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的單色光a照耀時(shí),靈敏電流計(jì)G的指針不偏轉(zhuǎn).下列說(shuō)法正確的是 ()A.電源正極可能與c接線柱連接B.a光的頻率肯定大于b光的頻率C.用a光照耀光電管時(shí),可能發(fā)生了光電效應(yīng)D.若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向肯定是f→G→e圖K30-59.(多選)[2024·河北衡水中學(xué)月考]圖K30-5為探討光電效應(yīng)的試驗(yàn)裝置示意圖,閉合開(kāi)關(guān),滑片P處于滑動(dòng)變阻器中心位置,當(dāng)一束單色光照到此裝置的金屬表面K時(shí),電流表有示數(shù).下列說(shuō)法正確的是 ()A.若僅增大該單色光照耀的強(qiáng)度,則光電子的最大初動(dòng)能增大,電流表示數(shù)也增大B.無(wú)論增大照耀光的頻率還是增加照耀光的強(qiáng)度,金屬的逸出功都不變C.保持照耀光的頻率不變,當(dāng)照耀光的強(qiáng)度減弱時(shí),放射光電子的時(shí)間將明顯增加D.若滑動(dòng)變阻器滑片左移,則電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大圖K30-610.以往我們相識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng),即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能汲取到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的相識(shí),用強(qiáng)激光照耀金屬,由于其光子密度極大,一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)汲取多個(gè)光子成為可能,從而形成多光子光電效應(yīng),這已被試驗(yàn)證明.光電效應(yīng)試驗(yàn)裝置示意圖如圖K30-6所示.用頻率為ν的一般光源照耀陰極K,沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng),換用同樣頻率為ν的強(qiáng)激光照耀陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng);此時(shí),若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽(yáng)極A接電源負(fù)極,在K、A之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng).漸漸增大U,光電流會(huì)漸漸減小;當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí),所加反向電壓U可能是(其中W為逸出功,h為普朗克常量,e為電子電荷量) ()A.U=QUOTE-QUOTE B.U=QUOTE-QUOTEC.U=2hν-W D.U=QUOTE-QUOTE挑戰(zhàn)自我11.用如圖K30-7所示的光電管探討光電效應(yīng),用某種頻率的單色光a照耀光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),而用另一頻率的單色光b照耀光電管陰極K時(shí),電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么 ()圖K30-7A.a光的波長(zhǎng)肯定大于b光的波長(zhǎng)B.增加b光的強(qiáng)度,可使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.用a光照耀光電管陰極K時(shí),通過(guò)電流計(jì)G的電流是由d到cD.只增加a光的強(qiáng)度,可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大圖K30-812.(多選)探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)裝置如圖K30-8所示,以頻率為ν的光照耀光電管陰極K時(shí),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放射后將向陽(yáng)極A做減速運(yùn)動(dòng).光電流i由圖中電流計(jì)G測(cè)出,反向電壓U由電壓表V測(cè)出.當(dāng)電流計(jì)的示數(shù)恰好為零時(shí),電壓表的示數(shù)稱為反向遏止電壓Uc,如圖K30-9所示的光電效應(yīng)試驗(yàn)規(guī)律的圖像中正確的是 ()圖K30-913.(多選)利用金屬晶格(大小約10-10m)作為障礙物視察電子的衍射圖樣,方法是讓電子束通過(guò)電場(chǎng)加速后,照耀到金屬晶格上,從而得到電子的衍射圖樣.已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,初速度為0,加速電壓為U,普朗克常量為h.下列說(shuō)法中正確的是 ()A.該試驗(yàn)說(shuō)明白電子具有波動(dòng)性B.試驗(yàn)中電子束的德布羅意波長(zhǎng)為λ=QUOTEC.加速電壓U越大,電子的衍射現(xiàn)象越明顯D.若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子,衍射現(xiàn)象將更加明顯14.用頻率為ν的光照耀光電管陰極時(shí),產(chǎn)生的光電流隨陽(yáng)極與陰極間所加電壓的變更規(guī)律如圖K30-10所示,Uc為遏止電壓.已知電子電荷量為-e,普朗克常量為h,求:(1)光電子的最大初動(dòng)能Ek;(2)該光電管發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率νc.圖K30-10課時(shí)作業(yè)(三十一)第31講原子和原子核時(shí)間/40分鐘基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.在盧瑟福α粒子散射試驗(yàn)中,金箔中的原子核可以看作靜止,如圖K31-1所示的各圖畫出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)驗(yàn)金箔散射過(guò)程的徑跡,其中正確的是 ()圖K31-12.[2024·浙江溫州模擬]某核電站遭遇嚴(yán)峻破壞,產(chǎn)生了嚴(yán)峻的核泄漏,從核電站四周肯定范圍內(nèi)的空氣中和核電站排出的廢水中分別檢測(cè)出了放射性物質(zhì)碘131和钚239,嚴(yán)峻危及了人們的生命平安.已知該核電站采納的是重水反應(yīng)堆,用QUOTEU(鈾)汲取中子后生成QUOTEPu(钚),碘131的半衰期為8天,下列說(shuō)法正確的是 ()A.排出的廢水中的钚239是鈾核裂變的生成物B.若QUOTEU汲取中子后變成QUOTEUQUOTEU很不穩(wěn)定,則經(jīng)過(guò)2次β衰變后變成QUOTEPuC.核電站的核廢料可干脆堆放在露天垃圾場(chǎng)D.碘131的半衰期只有8天,因此16天后會(huì)全部消逝3.四個(gè)核反應(yīng)方程分別為:QUOTEUQUOTEnQUOTESrXe+1QUOTEn;QUOTEUQUOTEThQUOTEHe;QUOTELiQUOTEnQUOTEHeQUOTEH+4.9MeV;QUOTEHQUOTEHQUOTEHeQUOTEn+17.6MeV.下列說(shuō)法正確的是 ()A.①、②是重核鈾的同位素的核反應(yīng),故都是重核的裂變反應(yīng)B.①、③反應(yīng)前都有一個(gè)中子,故都是原子核的人工轉(zhuǎn)變C.②、③、④生成物中都有氦核,故都是α衰變反應(yīng)D.③比④放出的能量少,說(shuō)明③比④的質(zhì)量虧損得少4.[2024·浙江慈溪模擬]圖K31-2為1934年約里奧·居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔時(shí)的試驗(yàn)示意圖,他們除了探測(cè)到預(yù)料中的中子外,還發(fā)覺(jué)拿走α粒子放射源以后,鋁箔仍接著放射出一種奇妙的粒子.下列說(shuō)法正確的是 ()圖K31-2A.α粒子轟擊鋁箔的核反應(yīng)方程為QUOTEAlQUOTEHe→QUOTEPQUOTEHB.轟擊鋁箔后的生成物是磷QUOTEP),它的衰變方程為QUOTEPQUOTESiQUOTEe+γC.拿走α粒子放射源以后,鋁箔接著放射出的奇妙粒子事實(shí)上是中子D.磷QUOTEP)也具有放射性,只是它不像自然放射性元素那樣有肯定的半衰期5.(多選)如圖K31-3所示是氫原子光譜的兩條譜線,圖中給出了譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)及氫原子的能級(jí)圖,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,則 ()圖K31-3A.Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于Hβ譜線對(duì)應(yīng)光子的能量B.若兩種譜線對(duì)應(yīng)光子都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),則Hα譜線對(duì)應(yīng)光子照耀到該金屬表面時(shí),形成的光電流較小C.Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量為1.89eVD.Hα譜線對(duì)應(yīng)的光子是氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出的6.(多選)釷QUOTETh)具有放射性,它能放出一個(gè)新的粒子而變?yōu)殓hQUOTEPa),同時(shí)伴隨有γ射線產(chǎn)生,其方程為QUOTETh→QUOTEPa+x,釷的半衰期為24天.下列說(shuō)法正確的是()A.x為質(zhì)子B.x是釷核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的C.γ射線是鏷核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來(lái)的D.1g釷QUOTETh)經(jīng)過(guò)120天后還剩0.2g釷技能提升圖K31-47.(多選)圖K31-4為氫原子的能級(jí)圖.現(xiàn)有大量處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷.下列說(shuō)法正確的是 ()A.這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光B.氫原子由n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光照耀逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)C.氫原子由n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最長(zhǎng)D.這些氫原子躍遷時(shí)輻射出光子能量的最大值為10.2eV圖K31-58.圖K31-5為氫原子的能級(jí)示意圖.現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)原子向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光,下列說(shuō)法正確的是 ()A.最簡(jiǎn)單發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B.頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光去照耀逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)9.[2024·浙江縉云模擬]某靜止的原子核發(fā)生核反應(yīng)且放出能量Q,其方程為QUOTEXQUOTEYZ,假設(shè)釋放的能量全都轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動(dòng)能,其中Z的速度為v,以下結(jié)論正確的是 ()A.Y原子核的速度大小為QUOTEvB.Y原子核的動(dòng)能與Z原子核的動(dòng)能之比為D∶FC.Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大QUOTE(c為光速)D.Y和Z的結(jié)合能之和肯定大于X的結(jié)合能圖K31-610.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)原來(lái)靜止的碳14原子核,它衰變時(shí)放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓,兩圓的直徑之比為7∶1,如圖K31-6所示,那么碳14的衰變方程為 ()A.QUOTECQUOTEeQUOTEB B.QUOTECQUOTEHeQUOTEBeC.QUOTECQUOTEHQUOTEB D.QUOTECQUOTEeQUOTEN圖K31-711.(多選)如圖K31-7所示為靜止的原子核在磁場(chǎng)中發(fā)生衰變后的軌跡,衰變后兩帶電粒子a、b的半徑之比為45∶1,兩帶電粒子a、b回旋運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能之比為117∶2.下列說(shuō)法正確的是()A.此衰變?yōu)棣了プ傿.小圓為α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡C.兩帶電粒子a、b的回旋周期之比為13∶10D.衰變方程為QUOTEU→QUOTEThQUOTEHe圖K31-812.QUOTEU的衰變有多種途徑,其中一種途徑是先衰變成為QUOTEBi,然后可以經(jīng)一次衰變成為QUOTEX(X代表某種元素),也可以經(jīng)一次衰變成為QUOTETi,最終都變成QUOTEPb,衰變路徑如圖K31-8所示,下列說(shuō)法中正確的是 ()A.過(guò)程①是β衰變,過(guò)程③是α衰變;過(guò)程②是β衰變,過(guò)程④是α衰變B.過(guò)程①是β衰變,過(guò)程③是α衰變;過(guò)程②是α衰變,過(guò)程④是β衰變C.過(guò)程①是α衰變,過(guò)程③是β衰變;過(guò)程②是β衰變,過(guò)程④是α衰變D.過(guò)程①是α衰變,過(guò)程③是β衰變;過(guò)程②是α衰變,過(guò)程④是β衰變13.(多選)現(xiàn)有兩動(dòng)能均為E0=0.35MeV的QUOTEH在一條直線上相向運(yùn)動(dòng),兩個(gè)QUOTEH發(fā)生對(duì)撞后能發(fā)生核反應(yīng),得到QUOTEHe和新粒子,且在核反應(yīng)過(guò)程中釋放的能量完全轉(zhuǎn)化為QUOTEHe和新粒子的動(dòng)能.已知QUOTEH的質(zhì)量為2.0141uQUOTEHe的質(zhì)量為3.0160u,新粒子的質(zhì)量為1.0087u,核反應(yīng)時(shí)質(zhì)量虧損1u釋放的核能約為931MeV(假如涉及計(jì)算,結(jié)果保留整數(shù)).下列說(shuō)法正確的是 ()A.核反應(yīng)方程為QUOTEHQUOTEHQUOTEHeQUOTEHB.核反應(yīng)前后不滿意能量守恒定律C.新粒子的動(dòng)能約為3MeVD.QUOTEHe的動(dòng)能約為1MeV挑戰(zhàn)自我14.(多選)小宇同學(xué)參與學(xué)?？萍技文耆A,設(shè)計(jì)了一個(gè)光電煙霧探測(cè)器,如圖K31-9所示,S為光源,發(fā)出一束光,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)時(shí),會(huì)產(chǎn)生光電子,當(dāng)光電流大于10-8A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K31-9A.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0.5μmB.若光源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)生光電效應(yīng),當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí),每秒射向C中的光子最少數(shù)目是1.25×1012個(gè)15.用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核QUOTELi),發(fā)生核反應(yīng)后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向與中子的速度方向相反,氚核與α粒子的速度大小之比為7∶8,已知中子的質(zhì)量為m,質(zhì)子的質(zhì)量可近似看作m,光速為c.(1)寫出核反應(yīng)方程;(2)求氚核和α粒子的速度大小;(3)若核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能全部轉(zhuǎn)化為α粒子和氚核的動(dòng)能,求質(zhì)量虧損.課時(shí)作業(yè)(三十)1.CD[解析]光電流的大小只與單位時(shí)間流過(guò)單位面積的光電子數(shù)目有關(guān),而與光照時(shí)間的長(zhǎng)短無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無(wú)論光照強(qiáng)度多大,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),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;遏止電壓即反向截止電壓,eUc=hν-W0,與入射光的頻率有關(guān),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,則遏止電壓越大,故選項(xiàng)C正確;無(wú)論光照強(qiáng)度多小,光照時(shí)間多短,只要光的頻率大于極限頻率就能產(chǎn)生光電效應(yīng),故選項(xiàng)D正確.2.AB[解析]該金屬的截止頻率為νc,則可知逸出功W0=hνc,逸出功由金屬自身的性質(zhì)確定,與照耀光的頻率無(wú)關(guān),C錯(cuò)誤;依據(jù)光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律可知A正確;由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,將W0=hνc代入,可知B正確,D錯(cuò)誤.3.C[解析]試驗(yàn)表明少量電子表現(xiàn)為粒子性,大量電子表現(xiàn)為波動(dòng)性,該試驗(yàn)表明電子既有波動(dòng)性又有粒子性,故C正確.4.BC[解析]由圖像可知,b光照耀時(shí)對(duì)應(yīng)遏止電壓Uc2大于a光照耀時(shí)的遏止電壓Uc1,因eUc=Ek,所以b光照耀時(shí)間電子最大初動(dòng)能大,且νb>νa,λb<λa,A錯(cuò)誤,C正確;b光折射率大于a光折射率,所以a光偏折程度小,臨界角大,B正確,D錯(cuò)誤.5.BCD[解析]依據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程得Ek=hν-W0,又W0=hνc,聯(lián)立得Ek=hν-hνc,由于鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大,則從鉀表面逸出的光電子最大初動(dòng)能較大,由p=2mEk可知,鉀逸出的光電子的動(dòng)量較大,依據(jù)λ=hp可知,鉀逸出的光電子的波長(zhǎng)較小,則頻率較大,故A錯(cuò)誤,B、C6.C[解析]依據(jù)“每放出一個(gè)氧分子需汲取8個(gè)波長(zhǎng)為6.88×10-7m的光量子”,則綠色植物釋放1mol氧氣汲取的光量子數(shù)目為N=1×6.02×1023×8=4.8×1024,那么消耗的光量子能量W=Nhcλ=4.8×1024×6.63×10-34×3×1086.88×10-7J7.BC[解析]依據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0=hν-hνc知,圖線的斜率表示普朗克常量,因此甲與乙肯定平行,且兩斜率是固定值,與入射光和金屬材料皆無(wú)關(guān)系,故A錯(cuò)誤,B正確;橫軸截距表示最大初動(dòng)能為零時(shí)的入射光頻率,此時(shí)的頻率等于金屬的極限頻率,由圖可知乙金屬的極限頻率大于甲金屬的極限頻率,故C正確;縱軸截距的肯定值就是逸出功的數(shù)值,乙金屬的逸出功大于甲金屬的逸出功,由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0知,發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),若光電子的最大初動(dòng)能相同,則甲金屬的入射光頻率小,故D錯(cuò)誤.8.AC[解析]由于電源的接法未知,所以有兩種狀況:當(dāng)c接負(fù)極而d接正極時(shí),用某種頻率的單色光b照耀光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),可知b光頻率大于金屬的極限頻率,而用另一頻率的單色光a照耀光電管陰極K時(shí),電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),可知a光的頻率小于金屬的極限頻率,所以b光的頻率大于a光的頻率;當(dāng)c接正極而d接負(fù)極時(shí),用某種頻率的單色光b照耀光電管陰極K,電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),可知b光照耀產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極d端,而用另一頻率的單色光a照耀光電管陰極K時(shí),電流計(jì)G的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),可知a光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極d端,所以b光照耀產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大,b光的頻率大于a光的頻率,故A、C正確.由以上的分析可知,不能推斷出用a光照耀光電管時(shí)能否發(fā)生光電效應(yīng),但b光的頻率肯定大于a光的頻率,故B錯(cuò)誤.電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反,若靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則電流方向肯定是e→G→f,故D錯(cuò)誤.9.BD[解析]若僅增大該單色光照耀的強(qiáng)度,由于每個(gè)光子的能量不變,因此光電子的最大初動(dòng)能不變,但單位時(shí)間內(nèi)射出的光電子數(shù)增多,所以光電流增大,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;逸出功由金屬材料自身確定,與是否有光照無(wú)關(guān),故B正確;發(fā)生光電效應(yīng)不須要時(shí)間積累,只要照耀光的頻率大于極限頻率即可,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若滑動(dòng)變阻器滑片左移,則電壓表示數(shù)減小,因?yàn)殡妷菏欠聪螂妷?所以電壓減小時(shí),光電子更簡(jiǎn)單到達(dá)A極形成電流,電流表示數(shù)增大,故選項(xiàng)D正確.10.B[解析]以從陰極K逸出的且具有最大初動(dòng)能的光電子為探討對(duì)象,由動(dòng)能定理得-Ue=0-Ek,由光電效應(yīng)方程得nhν=Ek+W(n=2,3,4,…),聯(lián)立解得U=nhνe-We(n=2,3,4,…),故選項(xiàng)B11.D[解析]由題意可知νa>νb,a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng),A錯(cuò)誤;發(fā)生光電效應(yīng)的條件是ν>νc,增加b光的強(qiáng)度不能使電流計(jì)G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),B錯(cuò)誤;發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),電子從光電管左端運(yùn)動(dòng)到右端,而電流的方向與電子定向移動(dòng)的方向相反,所以流過(guò)電流計(jì)G的電流方向是由c到d,C錯(cuò)誤;增加a光的強(qiáng)度可使通過(guò)電流計(jì)G的電流增大,D正確.12.ACD[解析]當(dāng)反向電壓U與入射光頻率ν肯定時(shí),光電流i與光強(qiáng)成正比,A正確;頻率為ν的入射光照耀陰極所放射出的光電子的最大初動(dòng)能為Ek=hν-W0,而遏止電壓Uc與最大初動(dòng)能的關(guān)系為eUc=Ek,所以遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系是eUc=hν-W0,其函數(shù)圖像不過(guò)原點(diǎn),B錯(cuò)誤;當(dāng)光強(qiáng)與入射光頻率肯定時(shí),單位時(shí)間內(nèi)單位面積上逸出的光電子數(shù)及其最大初動(dòng)能是肯定的,所形成的光電流強(qiáng)度會(huì)隨反向電壓的增大而削減,C正確;依據(jù)光電效應(yīng)的瞬時(shí)性規(guī)律,D正確.13.AB[解析]能得到電子的衍射圖樣,說(shuō)明電子具有波動(dòng)性,A正確;由德布羅意波長(zhǎng)公式λ=hp及動(dòng)量p=2mEk=2meU,可得λ=h2meU,B正確;由λ=h2meU可知,加速電壓越大,電子的波長(zhǎng)越小,衍射現(xiàn)象就越不明顯,C錯(cuò)誤;用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子14.(1)eUc(2)ν-e[解析](1)光電子在光電管內(nèi)減速,由動(dòng)能定理得-eUc=-Ek光電子的最大初動(dòng)能Ek=eUc.(2)由光電效應(yīng)方程得Ek=hν-W其中逸出功W=hνc解得νc=ν-eU課時(shí)作業(yè)(三十一)1.C[解析]金箔中的原子核與α粒子都帶正電,α粒子接近原子核過(guò)程中受到斥力而不是引力作用,A、D錯(cuò)誤;由原子核對(duì)α粒子的斥力作用及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件知,曲線軌跡的凹側(cè)應(yīng)指向α粒子所受力的方向,B錯(cuò)誤,C正確.2.B[解析]裂變是重核生成幾個(gè)中等質(zhì)量原子核的過(guò)程,鈾238的質(zhì)量數(shù)比钚239的小,因此钚不是鈾核裂變的生成物,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;發(fā)生β衰變時(shí),質(zhì)量數(shù)不發(fā)生變更,依據(jù)電荷數(shù)守恒可知,92239U發(fā)生2次β衰變后變成

94239Pu,選項(xiàng)B正確;核電站的核廢料中具有許多的放射性物質(zhì),不行以干脆堆在露天垃圾場(chǎng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;碘131的半衰期是8天,它是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,大量的碘131在8天后會(huì)剩一半,163.D[解析]①是重核的裂變反應(yīng),②是α衰變反應(yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;③是原子核的人工轉(zhuǎn)變,④是輕核的聚變反應(yīng),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;③比④放出的能量少,依據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程可知,③比④質(zhì)量虧損得少,故選項(xiàng)D正確.4.B[解析]α粒子轟擊鋁箔的核反應(yīng)方程為

1327Al+24He→1530P+01n,轟擊鋁箔后的生成物是磷(1530P),是磷的一種同位素,它具有放射性,跟自然放射性元素一樣發(fā)生衰變,也有肯定的半衰期,衰變時(shí)放出正電子,衰變方程為

1530P→1430Si5.AC[解析]Hα波長(zhǎng)大于Hβ波長(zhǎng),故Hα頻率較小,Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于Hβ譜線對(duì)應(yīng)光子的能量,選項(xiàng)A正確;光電流與光的強(qiáng)度有關(guān),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量為E=hcλ=3.03×10-19J=1.89eV,選項(xiàng)C正確;E4-E3=0.66eV,選項(xiàng)D錯(cuò)誤6.BC[解析]依據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒知,釷核衰變過(guò)程中放出了一個(gè)電子,即x為電子,故A錯(cuò)誤;β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的,故B正確;原子核衰變產(chǎn)生的γ射線是反應(yīng)生成的鏷核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷輻射出的,故C正確;釷的半衰期為24天,1g釷(90234Th)經(jīng)過(guò)120天后,即經(jīng)過(guò)5個(gè)半衰期后,還剩0.03125g,故7.BC[解析]依據(jù)C32=3知,這些氫原子可能輻射出三種不同頻率的光子,故A錯(cuò)誤.氫原子由n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最大,頻率最大,最大能量為13.6eV-1.51eV=12.09eV,由光電效應(yīng)條件可知,能使逸出功為6.34eV的金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng),故B正確.氫原子由n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射的光子能量最小,則產(chǎn)生的光波長(zhǎng)最長(zhǎng),故C正確.氫原子由n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),輻射的光子能量值最大,為12.09eV,故D8.D[解析]由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的光,能量最小,波長(zhǎng)最長(zhǎng),因此最簡(jiǎn)單發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;由能級(jí)差可知能量最小的光頻率最小,是由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)產(chǎn)生的,故B錯(cuò)誤;大量處于n=4能級(jí)的氫原子能放射C42=6種頻率的光,故C錯(cuò)誤;由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光的能量為ΔE=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV,大于6.34eV,能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),故D9.D[解析]由動(dòng)量守恒定律得0=Dv'-Fv,所以v'=FDv,故A錯(cuò)誤;Y原子核的動(dòng)能EkY=12F2Dv2,Z原子核的動(dòng)能EkZ=12Fv2,它們的動(dòng)能之比為F∶D,故B錯(cuò)誤;因?yàn)榉懦瞿芰?有質(zhì)量虧損,所以Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量小,結(jié)合能之和比X的大,10.D[解析]原子核的衰變過(guò)程滿意動(dòng)量守恒,粒子與反沖核的速度方向相反,依據(jù)左手定則可推斷,粒子與反沖核的電性相反,則粒子帶負(fù)電,所以該衰變是β衰變,兩帶電粒子動(dòng)量大小相等,方向相反,有m1v1=m2v2,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),有r=mvqB,則r與q成反比,由題意知,大圓與小圓的直徑之比為7∶1,半徑之比為7∶1,則粒子與反沖核的