高考物理二轮复习 专题分层突破练13 光电效应 原子结构和原子核（含解析）-人教版高三全册物理试题

专题分层突破练13光电效应原子结构和原子核A组1.关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是()A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.光电效应现象证明光是一种波2.(2019山东潍坊高三模拟)下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.

714N俘获一个α粒子,产生B.1327Al俘获一个α粒子,产生C.511B俘获一个质子,产生D.36Li俘获一个质子,产生3.如图所示,用波长为λ0的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示数恰好减小为零;再用波长为4λ05的单色光重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的3倍时,电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h,真空中光速为cA.5hc4λ0 B.hcλ04.如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路,阴极K受到光照时可以发射光电子,电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律,下列表述错误的是()A.在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值B.在光的频率不变的情况下,入射光越强饱和电流越大C.一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,遏止电压不变D.蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度5.如图所示,当一束一定强度的黄光照射到光电管阴极K上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则()A.若将滑片P向B端移动时,电流表读数有可能不变B.若将滑片P向A端移动时,电流表读数一定增大C.若用红外线照射阴极K时,电流表中一定没有电流通过D.若用一束紫光照射阴极K时,电流表可能没有读数6.如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时,辐射出光子a;从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子b。以下判断正确的是()A.在真空中光子a的波长大于光子b的波长B.光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C.光子a可能使处于n=4能级的氢原子电离D.大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线7.国家大科学工程——中国散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,获得中子束流,可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.

714N俘获一个α粒子,产生B.1327Al俘获一个α粒子,产生C.511B俘获一个质子,产生D.36Li俘获一个质子,产生8.对下列各项叙述正确的是()A.实物粒子只具有粒子性,没有波动性,光子具有粒子二象性B.α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C.当入射光的波长低于极限波长时不会发生光电效应D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小9.下列说法中正确的是()A.碘131(即

53131I)核不稳定,会发生B.光电效应揭示了光的粒子性C.α射线、β射线、γ射线本质上都是电磁波,且γ射线的波长最短D.当某种单色光照射某金属表面时,能产生光电效应,则入射光的波长越大,产生的光电效应的最大初动能越大10.一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅

95241Am衰变成镎

93237Np的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿射线径迹产生一连串的凝结核,容器内就出现“云雾”,这样就可以看到射线的径迹。已知

95A.放射线是核外电子电离形成的B.通过该云室看到的是α射线的径迹C.0.4g的

95241Am经过865.2年衰变了0D.若云室的温度升高,9511.(2019辽宁沈阳检测)静止在匀强电场中的碳14原子核,某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。那么碳14的核反应方程可能是()A.614C→24C.614C→B组12.(多选)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示,下列判断正确的是()A.比结合能越大,原子核越稳定B.12H核比C.92D.3689Kr核的结合能比13.(多选)下列说法中正确的是()A.α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大C.在光电效应的实验中,入射光的强度增大,光电子的最大初动能也增大D.83210Bi的半衰期是5天,12g8314.(2019湖南十校联考)卢瑟福在1909年做了著名的α粒子散射实验,并提出了原子核式结构模型。在卢瑟福核式结构模型的基础上,玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原子的玻尔模型。根据玻尔模型,可假设静止的基态氢原子的电子的轨迹半径为r、电子的质量为m、电子的电荷量为e、静电力常量为k、普朗克常量为h,电子绕原子核仅在库仑力的作用下做匀速圆周运动(提示:电子和原子核均可看成点电荷;以无穷远处的电势为零,电荷量为Q的正点电荷在距离自身L处的电势为φL=kQL(1)求在经典理论下,基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度v。(2)求电子绕核运动形成的等效电流I。(3)已知氢原子处于第一激发态时,电子绕核运动的轨迹半径为4r,求氢原子第一激发态与基态能量差ΔE。专题分层突破练13光电效应原子结构和原子核1.A解析1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象,爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释,故A正确;每种金属都有一个截止频率,只有入射光的频率高于截止频率,才会发生光电效应,故B错误;爱因斯坦的光电效应方程Ek=hν-W0,光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比,故C错误;光电效应现象证明光具有粒子性,故D错误;故选A。2.B解析根据核反应方程:1327Al+24He→

1530P3.C解析设第一次实验遏止电压为U,根据光电效应方程,则光电子的最大初动能为:Ekm=eU=hcλ0-W0;用波长为4λ05的单色光照射时,Ekm=3eU=hc45λ4.D解析在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,则从K极发射出的电子射到阳极的电子越来越多,则光电流趋于一个饱和值,选项A正确;在光的频率不变的情况下,入射光越强,则单位时间射出的光电子数越多,则饱和电流越大,选项B正确;一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变,则遏止电压不变,选项C正确;因为蓝光的频率大于黄光,蓝光频率大于黄光频率,所以蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压,故选项D错误;此题选择错误的选项,故选D。5.A6.A解析氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能级差,根据Em-En=hν知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的频率小于b光的频率,光子a的波长大于光子b的波长,故A正确;光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差,所以不能被基态的原子吸收,故B错误;光子a的能量小于n=4能级的电离能,所以不能使处于n=4能级的氢原子电离,C错误;大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射3种不同谱线,故D错误。7.B解析本题考查核反应方程式的书写,根据质量数和核电荷数守恒可快速选出答案。根据质量数和核电荷数守恒可得:

714N+

24He→817O+11H,选项A错误;1327Al+

28.B解析任何物体都有波粒二象性,大到实物粒子,小到光子,选项A错误;α粒子散射实验中少数α粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据,选项B正确;入射光的波长低于极限波长,则入射光的频率高于极限频率,会发生光电效应,选项C错误;半衰期不受外部条件的影响,选项D错误;故选B。9.B解析半衰期是对大量原子核的一个统计规律,对少数粒子不适用,故A错误;α射线是氦核,β射线是高速运动的电子,只有γ射线本质上是电磁波,故C错误;根据光电效应方程:Ekm=hcλ-W010.B解析根据题意可知反应方程为

95241Am→93237Np+24He,则放射线是原子核的衰变放出的α粒子,通过该云室看到的是α射线的径迹,选项A错误,B正确;011.A解析设时间为t,则12a1t2v1t=2①,12a2t2v2t=4②,而加速度a=qEm,则①②得q1m12.AC解析比结合能越大原子核越稳定,故A正确。由题图可知

12H核比

36Li核的比结合能小,故

12H核比

36Li核更不稳定,故B错误;重核裂变成中等质量的核,有质量亏损,释放能量,故C正确;由图可知13.AD解析α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,故A正确;根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,故B错误;在光电效应的实验中,入射光