高中物理选修3《原子物理》选择题专项突破训练

k00物理选修3-5《子物理》择题专项突训练k001．列说法正确的是（）A.爱因斯坦在光的粒子性的础上，建立了光电效应方程B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有量波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律卢福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型2．光电效应实验中，分别用频率v、v的色光、射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别ab为

和

.光子的最大初动能分别为

E

和

E

，为普朗克常量，下列说法正确的是（）A.若

vab

，则一定有

Ua

b

B.若

vab

，则一定有

E

E

若

U，一定有a

若

vab

，则一定有

Ea

hvEb

3．三束单色光1.2和的长别为

、

和

3

（

12

别这三束光照射同一种金属，已知用光束2照时恰能产光电子，下列说法正确的是（）A.用光束照时，不能产生光电子B.用光束3照时，不能产生光电子用光束2照时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多用束2照时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大4．列说法中正确的是（）A.β射的本质是电子流，所以β衰说明原子核由质子、中子、电子组成B.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两新元素核反应中释放的能量可由

计算有化学反应也释放能量两情况产生的能量的本质是一样的某色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数增加5．列四幅图的有关说法中正确的是（）A.甲图中，球m1以度v碰止球m2，若两球质量相等，碰后的速度一定为vB.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入光越强，饱和光电流越大丙图中，射线①由电子组成，射线②为电磁波，射线③a粒子组成丁所示的链式反应属于重核的裂变6．图所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率ν的关系图象，由图象可知)．A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于ν入射光的频率为时产生的光电子的大初动能为1

0324入光的频率为ν时，产生的光电子的最大初动能为E7．于核反应方程，下列说法正确的是（）0324A.

＋→11

＋

10

n

是核聚变反应B.铀裂变的核反应为：

23592

56

n0在变方程

23994

Pu

→X＋＋中，原核的质量数是234卢瑟福发现了质子的核反应方程为：

42

147

178

11

8．知：

2、H11

、

10

n

的质量分别为

m1

、

m

、

m3

、

m

，关于

21

31

42

10

n

核反应方程，下列说法正确的是（）A.这是核裂变反应B.这是核聚变反应反应中放出的能量为

1234

2反中放出的能量为

341

29．地利维也纳理工大学的一个科学家团队成功在两个单光子之间建立起强大的相互作用，据科学介绍：两个相互作用的光子同时到达时显示出与单个光子完全不同的行为，该项成果朝着轻拍校量子通道或建立光学逻辑门发送信息迈出了重要一步。我们通过学习也了解了光子的初步知识，下列有光子的现象以及相关说法正确的是A.大量光子产生的效果往往示出波动性B.如果利用紫光照射某种金属可以发生光电应，改用红光一定不能发生光电效应一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时最多可以释放3种不同频率的光子在普顿效应中当入射光子与晶体中的电子之间发生碰撞时将一分动量转移给电子所以光子散射后波长变短10．图所示光电管的工作原理电路图，一束波长

的单色光照射到光电管的阴极，电路中产生了光电流，下列判断正确的是（）A.若电路中电源的.负反后，电路中仍可能有光电流B.单色光照射一段时间后，才能观察到电流指针转动若另一波长为的色（

2

）照射到光电管的阴极时，电路中也可能产生光电流但光电流肯定比前次小入光的强度一定时，电路中光电流的大小随电压的增大而持续增大11．列说法确的是A.用照射某种金属，有光子从金属表面逸出，如果保持光的频率不变，而逐渐减弱光的强度，有可能不再发生光电效应B.在普顿效应中，当入射光子与晶体中的子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长天然放射性现象说明原子具有复杂的结构原核内所有核子之间都有很强的核力相互作用12．图所示氢原子能级示意图的一部分，下列说法中错误的()

kA.从n=4能级跃迁到n=3能时电子的轨道半径减小，电势能减小，动能增大kB.处于n=4能跃迁到n=1能辐射的光子能使逸出功为10.2eV的属发生电效应一个处于n=4能级的氢原子跃迁时最多辐射出种频率的光子带13.9eV能的电子撞击处于基态能级的氢原子不能使其跃迁到n=2能级13．图所示一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板，关灯之后，验电器指针保持一定的偏角（）A.锌板带正电，验电器带负B.将一带负电的金属小球与锌板接触，则验器指针将不动使电器指针回到零，改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器的指针偏角将增大使电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转14．如图所的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图象线横轴的交点坐标为（a，纵轴的交点坐标为（，b列法中正确的是(A.普朗克常量为=

B.断开电键S后电表的数不为零仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大保照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的数保持不变15．于原子的结合能，下列说法正确的()A.铯原子核

13355

Cs

)的合能大于铅原子(

20882

Pb

)的结合能B.一重原子核衰变成α粒和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能比结合能越大，原子核越不稳定自核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能16．列说法确的)A.玻尔原子理论第一次将量观念引入原子领域出了定态和跃迁的概念功解释了氢原子光谱的实验规律B.原子核发生衰时，新核与粒的总质量等于原来的原子核的质量氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较的轨道上时氢原子的能量增加在子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固17下列有关放射性知识的说法中正确的是（）A.放射现象说明原子具有核结构B.

射线与

射线都是电磁波，但

射线穿透本领比

射线强氡的半衰期为3.8天4个原子核经过3.8天就一定只剩下个氡原子核

238U92

衰变成82

要经过次衰和8次衰变18．列说法确的是（）A.用不可见光照射金属一定用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B.α粒散射实中极少数粒发生了较大偏转是卢瑟福想原子核式结构模型的主要依据核反应方程：

94

Be

42

126

C

中的为子3

12092372092061209237209206

146

C

的半衰期为5730年测一古生物遗骸中的含只有活体中的6

此遗骸距今约有21480年19些放射元素如

23793

的半衰期很短在自然界很难被发现以实验室使用人工的方法发现知237Np93

经过一系列衰和β衰后变成Bi83

，下列说法正确的是（）A.

20983

Bi

的原子核比Np的子少28个子93B.衰变过程中共发生了次衰变和次β衰衰变过程中共有个子转变为质子若Bi83

继续衰变成新核Bi83

，需放出一个α粒子20世末20世纪初物理学发展进入了一个新的时代于近代物理学下说法中正确的（）A.天然放射性现象中产生的射线速度与光速相当，贯穿能力很强B.核反应方程：

23592

10

n38

13654

XekX

，则X

是质子，

天然放射现象说明原子核内部有复杂的结构玻首先发现电子并提出氢原子轨道模型21．列说法正确的是A.由能量守恒观点可知在电效应现象中，对于同一种金属而言，同颜色入射光的强度越大，飞出的光电子的最大初动能就越大B.氡的半衰期为3.8天若取4个氡原子核，经7.6天就一定只剩下一个氡原字核。大量的氢原子从n=4的级向低级跃迁时可以辐射三种不同频率的光

238U92

衰变成等Pb要过6次β衰变和次α衰8222．图甲所，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U关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的(

随入射光频串ν变化的函数A.因为材料不同，逸出功不，所以遏止电压B.光电子的最大初动能不同

不同两个光电管的

-图的斜率不同两光电管的饱和光电流一定相同4

kmabkbkmcakmabkbkmcakmakb0kmakabkb12313km1．ACD【解析】A.爱斯坦在普朗克量子理论的基础上提出了光子假说，建立了光电效应方程，故A正确；B.康顿效应表明光子有能量，也有动量，故误；C.玻的原子理论只能成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C正确D.卢福根据

粒散射实验，提出了原子的式结构模型，故确；故选：2．【解析、根据光电效应方程E=hv−知v,出功相同则E>E又=eU,>U，A错误，正确。C.根知若U<U,则一定有E，正确。D.逸功WE由于金属的逸出相,有hv−−E，错。故选：3．【解析】AB、据波长与频率的关系：

c

因λ>λ>λ那么频率γ<γ<；于用光束2照时，恰能产生光电子因此用光束1照射时能产生光电子而光束射时一定能产生光电子故A正，B错；C、光束射时光越强单位时间内产生的光电子数目越,确；D、由电效应方程E=hγ−，可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故D错；故选：AC.4．BD【解析】衰变是由于原子核内中子转化为为个质子同时释放一个电子，故A错；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋）镭Ra）种新元素，故B正；虽然两种情况下的应均释放能量，但两者本质不相同，故C错；某种频率的光照射某金属能发生光电效应，若增加入射光的强度，就增加了单位时间内射到金属上的光子数，则单位时间内发射的光电子数将增加，故正确；故选．5．BD【解析】甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰后m的2速度不大于，但不是一定等于v，故A错；乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故正确；丙图中，由左手定则可知，①带正电，则①射线粒组成，②不带电，射线②是γ射，③射线粒子带负电，则③射线由电子组成，故C错；图丁中一个质量较大的原子核在吸收一个中子后发生分裂，属于重核裂变，故D正。所以BD正，错。6．AB【解析据电效应方程：

E

0

可知图线的斜率表示普朗克常γ=0时

E0

，由图象知纵轴截-，所W0

，即该金属的逸出功E，故A正；图线与γ轴交点的横坐标是，0金属的逸出功

0

，故B正；入射光的频率

0

时，等于极限频率，恰能发生光电效应，最大初动能0，故C错；根据光电效应方程

E0

可知入光的频率变为原来的倍由于逸出功不变最答案第1页，总页

41234k2初动能为，错。以AB正，错41234k2【解析】A.

3＋2H112

He

＋

10

n

是轻核变成质量较大的原子核，是核聚变反应，故A正确铀核裂变是铀核俘获一个中子后裂变成两个中等质量的原子核，错误C．核反应中质量数守恒，电荷守恒原核的质量数为4，是电磁波，所以X子核的质量数是5，错误；D．卢福发现了质子的核反应方程为：

42

147

178

11

，故D正确故选：。8．【解析】聚变是质量数较小的核聚变生成质量数较大的核，故B正，错；由质能方程知应中放出的能量为（m-mm）2，故C正确错。所以正确错误。9．【解析】、大量光子产生的效果往往显示出波动性，少量光子体现粒子性，故A正；B、光照射种金属发生光电效应，改用红光，因红光的频率小于紫光，则照射这种金属不一定发生光电效应，故错；C、据数学组合，一群处于n能的氢原子向基态跃迁时最多可以释放

23

种，但一个处于n能级的氢原子基态跃迁时最多可以释放种同频率的光子，故C错误；D、普顿效应中，碰撞时，把一部分动量移给电子，因此，光子散射后波长变长，故错误。10．【解析】A．若电源正负极反接，只要E＞qU，电路中有光电流，故A正确；B．电效应发生的时间极短，在光电效应发生的瞬时就有光电流产生，就可以观察到电流表指针转动，故B正；C．波长为λ的色光照射时，只要光的频率大于截止频率，就可以发生光电效应，但光电流与照射光的强度有关，光电流不一定比前次小，故C错误；D．当电流达到饱和电流时，再增大电压，光电流将不再增大，故D错误故选：。11．【解析某种金属能否发生光电应只与入射光的频率有关光无关选错误在普顿效中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长，选正；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项C错；核力是短程力，作用范围在m，原子核的半径数量级在10m所以核力只存在于同一个原子核内的相邻的核子之间，两个相邻原子核之间的核子之间没有核力，故D错误；故选B.12．【解析】根据波尔理论，从能跃到n=3能时电子的轨道半径减小，电势能减小，动能增大，选项A正确；处于能跃迁到n=1能辐射的光子能量为-0.85eV（，能使逸出功为10.2eV的属发生光电效应，选项正；个处于n=4能的氢原子跃迁时最多辐射出种率的光子，其对应的跃迁方式分别是→3，，→1，选项正确；因n=1和n=2的能级差是10.2eV，答案第2页，总页

km00则带有能的电子撞击处于基态能级氢原子能使其跃迁到n=2能，选项D错误；此题选项不正确的选项，故选km0013．【解析因为发生光电效应时板失去电子带正电验器与锌板相连故电器也带正电故A错；用带负电的金属小球与锌板接触电器电量要先减小以针偏角不可能保持不变不能大B错．改用强度更大的紫外线灯照射锌板，单位时间内发出的光电子目增多，则所带的正电增多，验电器指针偏角增大．故正确．改用强度更大的红外线灯照射锌板，可能不发生光电效应，验电器指针偏角不变．故D错误．故选．14．【解析】根据E=hv-W得，纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于．当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为v，么普朗克常量为．A错；电键断开后，因光电效应现象中，光电子存在最大初动能，因此电流G的数不为零，故B正。根据光电效应方程可知，入射光的频率与最大初动能有关，与光的强度无关。故错误。若保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，则光子数目减小，那么电流表G的示数会减小。故D错。故选。15．【解析A项原核越大它结合能越高以铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能A错；B项一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物结合能之和一定大于原来重核的结合能，B确；C项比结合能越大，原子核越稳定，故C误；D项自由核子组成原子核时，质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故错。16．【解析】玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解了氢原子光谱的实验规律，选项正；衰变时，质量数守恒，但是新核与粒子的总质量不等于原来的原子核的质量，会出现质量亏损．故B错误．氢原子的核外电子由离原子较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时要辐射光子，则氢原子的能量减小，选项错；原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，选项D错；故选A.17【解析】、粒散射实验提出原子具有核式结构，天然放射现象说明原子核内部是有结构的，故A错误；B、射线是子流，不是电磁波，穿透本领比γ射线弱，故B错；C、衰期是对大量原子核的统计规律，对于单个或者少数是不成立的，故C错；D、

238U92

衰变成

20682

质量数少32，则发生次衰变8次衰变，电荷数少16，是电荷数少10，知发生了6次衰，故正；故选。18．【解析】不可见光的频率不一定比可见光的频率大，则用不可见光照射金属不一定比用可见光射同种金属产生的光电子的初动能大，故A错误粒散射实验中极少数α粒发了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据，故正；根据电荷数守恒，质量数守恒知的荷数为0，质量数为1，答案第3页，总页

120923720923720120923720923720则为中子，故C错；测得一古生物遗骸中的C含只有活体中6骸距今约有17190年故D错误。所以正确，错。19．

，知经过了3个衰期，则此遗【解析】Bi83

的原子核比Np93

少10个子，质子数和中子数总共少237-209=28，以Bi83

的原子核比Np少个子，故A错；令Bi衰为Np需要经过x次α衰变和次β