2019版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題五 光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)和原子核 專題突破練13 光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)和原子核.doc

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專題突破練13　光電效應(yīng)　原子結(jié)構(gòu)和原子核 (時(shí)間:45分鐘　滿分:100分) 選擇題(共14小題。第1~10題每小題6分,共60分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第11~14題每小題10分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得10分,選對(duì)但不全的得5分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.(2018湖南益陽4月調(diào)研)關(guān)于下列物理史實(shí)與物理現(xiàn)象,說法正確的是(　　) A.光電效應(yīng)現(xiàn)象由德國(guó)物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn),愛因斯坦對(duì)其做出了正確的解釋 B.只有入射光的頻率低于截止頻率,才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng) C.根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比 D.光電效應(yīng)現(xiàn)象證明光是一種波 2.(2018山東棗莊二調(diào))下列說法正確的是(　　) A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電流的大小與入射光的強(qiáng)弱無關(guān) B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了電子,在原子結(jié)構(gòu)研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn) C.大量處于n=3能級(jí)的氫原子在自發(fā)躍遷時(shí),會(huì)發(fā)出3種不同頻率的光 D.由玻爾的原子模型可以推知,氫原子所處的能級(jí)越高,其核外電子動(dòng)能越大 3. (2018四川“聯(lián)測(cè)促改”)如圖所示,用波長(zhǎng)為λ0的單色光照射某金屬,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電壓表的示數(shù)為某值時(shí),電流表的示數(shù)恰好減小為零;再用波長(zhǎng)為4λ05的單色光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表的示數(shù)增加到原來的3倍時(shí),電流表的示數(shù)又恰好減小為零。已知普朗克常數(shù)為h,真空中光速為c。該金屬的逸出功為(　　) A.5hc4λ0 B.hcλ0 C.7hc8λ0 D.7hc4λ0 4.(2018河北衡水金卷模擬)如圖甲所示為研究光電效應(yīng)中入射光的頻率、強(qiáng)弱與光電子發(fā)射情況的實(shí)驗(yàn)電路,陰極K受到光照時(shí)可以發(fā)射光電子,電源正負(fù)極可以對(duì)調(diào)。實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,下列表述錯(cuò)誤的是 (　　) A.在光照條件不變的情況下,隨著所加電壓的增大,光電流趨于一個(gè)飽和值 B.在光的頻率不變的情況下,入射光越強(qiáng)飽和電流越大 C.一定頻率的光照射光電管,不論光的強(qiáng)弱如何,遏止電壓不變 D.藍(lán)光的遏止電壓大于黃光的遏止電壓是因?yàn)樗{(lán)光強(qiáng)度大于黃光強(qiáng)度 5.如圖所示,當(dāng)一束一定強(qiáng)度的黃光照射到光電管陰極K上時(shí),此時(shí)滑片P處于A、B中點(diǎn),電流表中有電流通過,則(　　) A.若將滑片P向B端移動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)有可能不變 B.若將滑片P向A端移動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)一定增大 C.若用紅外線照射陰極K時(shí),電流表中一定沒有電流通過 D.若用一束紫光照射陰極K時(shí),電流表可能沒有讀數(shù) 6.(2018山西太原二模)如圖是氫原子的能級(jí)示意圖。當(dāng)氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí),輻射出光子a;從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí),輻射出光子b。以下判斷正確的是(　　) A.在真空中光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng) B.光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) C.光子a可能使處于n=4能級(jí)的氫原子電離 D.大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射2種不同譜線 7.(2018天津卷)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用提供先進(jìn)的研究平臺(tái)。下列核反應(yīng)中放出的粒子為中子的是(　　) A.714N俘獲一個(gè)α粒子,產(chǎn)生817O并放出一個(gè)粒子 B.1327Al俘獲一個(gè)α粒子,產(chǎn)生1530P并放出一個(gè)粒子 C.511B俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生48Be并放出一個(gè)粒子 D.36Li俘獲一個(gè)質(zhì)子,產(chǎn)生23He并放出一個(gè)粒子 8.(2018陜西咸陽二模)對(duì)下列各項(xiàng)敘述正確的是(　　) A.實(shí)物粒子只具有粒子性,沒有波動(dòng)性,光子具有粒子二象性 B.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù) C.當(dāng)入射光的波長(zhǎng)低于極限波長(zhǎng)時(shí)不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng) D.若使放射性物質(zhì)的溫度升高,其半衰期將減小 9.(2018山西晉中調(diào)研)下列說法中正確的是(　　) A.碘131(即53131I)核不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生β衰變,其半衰期為8天,經(jīng)過8天后,30個(gè)放射性碘131衰變的個(gè)數(shù)一定是15個(gè) B.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性 C.α射線、β射線、γ射線本質(zhì)上都是電磁波,且γ射線的波長(zhǎng)最短 D.當(dāng)某種單色光照射某金屬表面時(shí),能產(chǎn)生光電效應(yīng),則入射光的波長(zhǎng)越大,產(chǎn)生的光電效應(yīng)的最大初動(dòng)能越大 10.(2018湖南株洲二質(zhì)檢)一種高溫?cái)U(kuò)散云室探測(cè)射線的原理是:在上蓋透明的密封容器內(nèi),放射源镅95241Am衰變成镎93237Np的過程中,放射線穿過干凈空氣并使其電離,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結(jié)核,容器內(nèi)就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知95241Am的半衰期為432.6年,則下列說法正確的是(　　) A.放射線是核外電子電離形成的 B.通過該云室看到的是α射線的徑跡 C.0.4 g的95241Am經(jīng)過865.2年衰變了0.1 g D.若云室的溫度升高,95241Am的半衰期會(huì)變短 11.(2018山東煙臺(tái)期末)一群處于n=5能級(jí)的氫原子在向n=1的能級(jí)躍遷的過程中(　　) A.放出4種頻率不同的光子 B.放出10種頻率不同的光子 C.放出的光子的最大能量為13.06 eV,最小能量為0.66 eV D.放出的光子有的能使逸出功為13 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象 12.(2018湖南永州三模)如圖所示是玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級(jí)示意圖。大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷放出若干頻率的光子,設(shè)普朗克常量為h,下列說法正確的是(　　) A.能產(chǎn)生3種不同頻率的光子 B.產(chǎn)生的光子的最大頻率為E3-E1h C.當(dāng)氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí),氫原子的能量變大 D.若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為E3-E2 13.(2018云南統(tǒng)一檢測(cè))原子核的比結(jié)合能隨質(zhì)量數(shù)的變化圖象如圖所示,下列判斷正確的是(　　) A.比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定 B.12H核比36Li核更穩(wěn)定 C.92235U核裂變成兩個(gè)中等質(zhì)量的核時(shí)釋放能量 D.3689Kr核的結(jié)合能比92235U核的大 14.(2018廣東揭陽二模)下列說法中正確的是(　　) A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù) B.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大 C.在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,光電子的最大初動(dòng)能也增大 D.83210Bi的半衰期是5天,12 g83210Bi經(jīng)過15天衰變后剩余的質(zhì)量為1.5 g  專題突破練13　光電效應(yīng)原子結(jié)構(gòu)和原子核 選擇題(共14小題。第1~10題每小題6分,共60分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第11~14題每小題10分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得10分,選對(duì)但不全的得5分,有選錯(cuò)或不答的得0分) 1.A　解析 1887年德國(guó)物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象,愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律做出了正確的解釋,故A正確;每種金屬都有一個(gè)截止頻率,只有入射光的頻率高于截止頻率,才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),故B錯(cuò)誤;愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0,光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率不成正比,故C錯(cuò)誤;光電效應(yīng)現(xiàn)象證明光具有粒子性,故D錯(cuò)誤;故選A。 2.C　解析 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,光電流的大小與入射光的強(qiáng)弱有關(guān),故A錯(cuò)誤;湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,故B錯(cuò)誤;大量處于n=3能級(jí)的氫原子在自發(fā)躍遷時(shí),會(huì)發(fā)出C32=3種不同頻率的光,故C正確;由玻爾的原子模型可以推知,氫原子所處的能級(jí)越高,離原子核越遠(yuǎn),據(jù)kqQr2=mv2r可知速度越小,核外電子動(dòng)能越小,故D錯(cuò)誤;故選C。 3.C　解析 設(shè)第一次實(shí)驗(yàn)遏止電壓為U,根據(jù)光電效應(yīng)方程,則光電子的最大初動(dòng)能為:Ekm=eU=hcλ0-W0;用波長(zhǎng)為4λ05的單色光照射時(shí),Ekm=3eU=hc45λ0-W0;聯(lián)立解得:W0=7hc8λ0,故C正確。 4.D　解析 在光照條件不變的情況下,隨著所加電壓的增大,則從K極發(fā)射出的電子射到陽極的電子越來越多,則光電流趨于一個(gè)飽和值,選項(xiàng)A正確;在光的頻率不變的情況下,入射光越強(qiáng),則單位時(shí)間射出的光電子數(shù)越多,則飽和電流越大,選項(xiàng)B正確;一定頻率的光照射光電管,不論光的強(qiáng)弱如何,根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知射出的光電子的最大初動(dòng)能不變,則遏止電壓不變,選項(xiàng)C正確;因?yàn)樗{(lán)光的頻率大于黃光,藍(lán)光頻率大于黃光頻率,所以藍(lán)光的遏止電壓大于黃光的遏止電壓,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng),故選D。 5.A 6.A　解析 氫原子從n=4的能級(jí)躍遷到n=3的能級(jí)時(shí)的能級(jí)差小于從n=3的能級(jí)躍遷到n=2的能級(jí)時(shí)的能級(jí)差,根據(jù)Em-En=hν知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的頻率小于b光的頻率,光子a的波長(zhǎng)大于光子b的波長(zhǎng),故A正確;光子b的能量小于基態(tài)與任一激發(fā)態(tài)的能級(jí)差,所以不能被基態(tài)的原子吸收,故B錯(cuò)誤;光子a的能量小于n=4能級(jí)的電離能,所以不能使處于n=4能級(jí)的氫原子電離,C錯(cuò)誤;大量處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)最多輻射3種不同譜線,故D錯(cuò)誤。 7.B　解析 本題考查核反應(yīng)方程式的書寫,根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可快速選出答案。根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可得:714N+24He→817O+11H,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;1327Al+24He→1530P+01n,選項(xiàng)B正確;511B+11H→48Be+24He,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;36Li+11H→23He+24He,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 8.B　解析 任何物體都有波粒二象性,大到實(shí)物粒子,小到光子,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù),選項(xiàng)B正確;入射光的波長(zhǎng)低于極限波長(zhǎng),則入射光的頻率高于極限頻率,會(huì)發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;半衰期不受外部條件的影響,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。 9.B　解析 半衰期是對(duì)大量原子核的一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)少數(shù)粒子不適用,故A錯(cuò)誤;α射線是氦核,β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子,只有γ射線本質(zhì)上是電磁波,故C錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)方程:Ekm=hcλ-W0,可知能產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí),入射光的波長(zhǎng)越大,產(chǎn)生的光電效應(yīng)的最大初動(dòng)能越小,故D錯(cuò)誤。故選B。 10.B　解析 根據(jù)題意可知反應(yīng)方程為95241Am→93237Np+24He,則放射線是原子核的衰變放出的α粒子,通過該云室看到的是α射線的徑跡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;0.4 g的95241Am經(jīng)過865.2年經(jīng)過了兩個(gè)半衰期,則還剩下0.1 g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;半衰期與外界環(huán)境無關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;故選B。 11.BD　解析 一群處于n=5的能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷,共產(chǎn)生C52=542=10種頻率不同的光子,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;根據(jù)玻爾理論能級(jí)差越大躍遷放出的光子能量越大,故ΔEmax=E5-E1=-0.54 eV-(-13.6 eV)=13.06 eV,ΔEmin=E5-E4=-0.54 eV-(-0.85 eV)=0.31 eV,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因ΔEmax=13.06 eV>13 eV,故光子的能量大于逸出功,可以使金屬發(fā)出光電效應(yīng),D項(xiàng)正確。故選BD。 12.ABD　解析 從n=3能級(jí)躍遷能產(chǎn)生C32=3種光子,A正確;產(chǎn)生的光子有最大能量的是從n=3能級(jí)向n=1能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的,根據(jù)公式hν=E3-E2,解得ν=E3-E1h,B正確;從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷,釋放光子,氫原子能量變小,C錯(cuò)誤;若氫原子從能級(jí)n=2躍遷到n=1時(shí)放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則當(dāng)氫原子從能級(jí)n=3躍遷到n=1時(shí)放出的光子照到該金屬表面時(shí),逸出的光電子的最大初動(dòng)能為E3-E2,故D正確。 13.AC　解析 比結(jié)合能越大原子核越穩(wěn)定,故A正確。由題圖可知12H核比36Li核的比結(jié)合能小,故12H核比36Li核更不穩(wěn)定,故B錯(cuò)誤;重核裂變成中等質(zhì)量的核,有質(zhì)量虧損,釋放能量,故C正確;由圖可知,3689Kr核的比結(jié)合能比92235U核的大,但是3689Kr核的結(jié)合能小于92235U核的結(jié)合能,故D錯(cuò)誤,故選AC。 14.AD　解析 α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù),故A正確;根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能減小,故B錯(cuò)誤;在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,頻率不變,光電子的最大初動(dòng)能Ek=hν-W不變,C錯(cuò)誤;12 g83210Bi經(jīng)過15天后,發(fā)生了3次衰變,則還有1.5 g未衰變,故D正確;故選AD。