2019高考物理一轮复习第十二章原子物理选修3-43-5第81讲波粒二象性原子和原子核加练半小时教科版

第81讲波粒二象性原子和原子核1．(2017·黑龙江大庆中学高三上学期期末)下列几种说法中有一种是错误的，它是()A．大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波B．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒C．光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波D．核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略2．(2017·黑龙江哈尔滨模拟)某种单色光照射到金属表面上发生光电效应，如果入射光的强度减弱，频率不变，那么()A．从光照到金属表面上到逸出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内逸出的光电子数将减少D．有可能不发生光电效应3．(多选)(2017·山东烟台模拟)如图1甲所示，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压U0随入射光频率ν变化的函数关系图像．对于这两个光电管，下列判断正确的是()图1A．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压U0不同B．光电子的最大初动能不同C．两个光电管的U0—ν图像的斜率不同D．两个光电管的饱和光电流一定相同4．(2017·福建南平3月质检)用如图2甲所示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．图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是()图2A．普朗克常量为h＝eq\f(a,b)B．断开电键S后，电流表G的示数不为零C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变5．(多选)(2017·山东临沂一模)如图3所示，N为金属板，M为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，己知金属板的逸出功为4.8eV.现分别用不同频率的光照射金属板(各光子的能量已在图上标出)，则下列说法正确的是()图3A．A图中无光电子射出B．B图中光电子到达金属网时的动能大小为1.5eVC．C图中的光电子能到达金属网D．D图中光电子到达金属网时的最大动能为3.5eV图46．(2017·山东泰安一模)如图4所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则()A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流D．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流7．(多选)(2017·河北衡水中学七调)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图5所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W，遏止电压为U0，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是()图5A．甲光的强度大于乙光的强度B．甲光的频率大于乙光的频率C．甲光照射时产生的光电子初动能均为eU0D．乙光的频率为eq\f(W＋eU0,h)8．(多选)氢原子能级的示意图如图6所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()图6A．a光的光子能量大于b光的光子能量B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．处于能级n＝4的电子的动能小于处于能级n＝2的电子的动能D．在真空中传播时，b光的波长较短E．处在n＝1能级时核外电子离原子核最近9.(多选)(2017·福建龙岩3月质检)氢原子的能级图如图7所示，可见光的光子能量范围约为1.62eV～3.11eV，金属钠的逸出功为2.29eV，下列说法中正确的是()图7A．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出1种频率的可见光B．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出2种频率的可见光C．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有1种频率的光能使钠产生光电效应D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有2种频率的光能使钠产生光电效应10．(2017·湖北省部新大纲调研)根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝eq\f(A,n2)(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A．氢原子辐射一个能量为eq\f(15A,16)的光子B．氢原子辐射一个能量为－eq\f(15A,16)的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为eq\f(15A,16)D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－eq\f(15A,16)11．(2017·重庆第二外国语学校二检)氢原子处于基态时的能量为E0，激发态与基态之间的能量关系为En＝eq\f(E0,n2)(n＝1,2,3…)，处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后，最多能产生3种不同频率的光，已知普朗克常量为h，则产生的3种不同频率的光中，最小的频率为()A.eq\f(5E0,36h)B．－eq\f(5E0,36h)C.eq\f(8E0,9h)D．－eq\f(8E0,9h)12．(多选)(2017·贵州凯里模拟)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线，下列说法正确的是()A．碘131释放的β射线由氦核组成，β衰变的方程是13153I→13154Xe＋0－1eB．碘131释放的β射线是电子流，β衰变的方程是13153I→13154Xe＋0－1eC．与铯137相比，碘131衰变更慢，且铯133和铯137含有相同的质子数D．铯137衰变时辐射出的γ光子能量大于可见光光子能量13．(多选)(2017·福建厦门3月质检)静止的21183Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图8所示，大小圆半径分别为R1、R2；则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是()图8A．21183Bi→20781Tl＋42HeB．21183Bi→21184Po＋eq\o\al(0,－1)eC．R1∶R2＝84∶1D．R1∶R2＝207∶414．(2017·贵州贵阳2月模拟)下列说法正确的是()A．光电效应表明光子具有波动性B．在核反应过程中，系统的动量守恒，能量不守恒C．在147N＋42He→178O＋X核反应中，X是质子，这个反应过程叫衰变D．处于n＝3能级上的一群氢原子向低能级跃迁，最多能够产生3条谱线15．(2017·陕西宝鸡一模)放射性同位素钍23290Th经一系列α、β衰变后生成氡22086Rn，以下说法正确的是()A．每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B．每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C．放射性元素钍23290Th的原子核比氡22086Rn原子核的中子数少4个D．钍23290Th衰变成氡22086Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变

答案精析1．C[大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波，故A正确；光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒，故B正确；光子是光的组成部分，而光电子是电子，故二者不相同，故C错误；根据核力的特点可知，核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略，故D正确；本题选错误的，故选C.]2．C[若能发生光电效应，发生光电效应的时间与光的强度无关，故A错误；入射光照射到某金属表面上发生光电效应．若入射光的强度减弱，频率保持不变，可知仍然可以发生光电效应，根据光电效应方程hν＝eq\f(1,2)mv2＋W知，光电子的最大初动能不变，故B、D错误；入射光的强度减弱，则入射光的光子的数目减少，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，故C正确．]3．AB4.B5.AB6.D7．AD[根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的饱和电流越大，即可判定甲光的强度较大，选项A正确；由光电效应方程eq\f(1,2)mv2＝hν－W，eq\f(1,2)mv2＝eU0，由图可知，甲、乙的遏止电压相同，故甲、乙的频率相同，选项B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能为eU0，选项C错误；根据eq\f(1,2)mv2＝hν－W＝eU0，可得ν＝eq\f(eU0＋W,h)，选项D正确．]8．ACE[根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级的能量差．由公式：hν＝Em－En，可知从n＝4向n＝2跃迁时辐射光子的能量大于从n＝3向n＝2跃迁时辐射光子的能量，则可见光a的光子能量大于b光的光子能量，又根据光子能量E＝hν可得a光的光子的频率较大，由λ＝eq\f(c,ν)，则a光的波长较短，故A正确，D错误；从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时辐射出的光子能量小于a光的光子能量，因为紫外线的能量大于可见光，所以不可能为紫外线，故B错误．根据库仑力提供向心力keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)，可知越靠近原子核，电子的速度越大，动能越大，那么处于能级n＝4的电子的动能小于处于能级n＝2的电子的动能，故C正确；n＝1能级是最贴近原子核的能级，所以在n＝1能级时核外电子离原子核最近，故E正确．]9．AD10.B11．B[处于基态的氢原子能量为E0，n＝2能级的原子能量为eq\f(E0,4)，n＝3能级的原子能量为eq\f(E0,9)，从n＝3能级跃迁到n＝2能级，能量变化最小，则对应的频率最小，因此从n＝3能级跃迁到n＝2能级有eq\f(E0,9)－eq\f(E0,4)＝hν，解得ν＝－eq\f(5E0,36h)，故选B.]12．BD[β射线实际是电子流，故A错误，B正确；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需的时间，碘131的半衰期约为8天，铯137的半衰期约为30年，碘131衰变更快；同位素是具有相同的质子数和不同的中子数的元素，故铯133和铯137含有相同的质子数，故C错误；γ射线是高频电磁波，其光子能量大于可见光的光子能量，故D正确．]13．BC14.D15．B[每经过一次α衰变，电荷数减少2，质量数减少4，故A错误．每经过一次β衰变，电荷数增加1，质量数不变，质子数等于电荷数，则质子数增加1个，故B正确．