度高二物理期末復(fù)習(xí)單元檢測(cè)： 波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核

1、波粒二象性 原子結(jié)構(gòu)與原子核1用一束紫外線照射某金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng) ,可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的措施是()A改用紅光照射B改用X射線照射C改用強(qiáng)度更大的原紫外線照射D延長(zhǎng)原紫外線的照射時(shí)間2關(guān)于光電效應(yīng)的規(guī)律 ,以下說法中正確的選項(xiàng)是()A發(fā)生光電效應(yīng)時(shí) ,不改變?nèi)肷涔獾念l率 ,增大入射光強(qiáng)度 ,那么單位時(shí)間內(nèi)從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多B光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度成正比C發(fā)生光電效應(yīng)的反響時(shí)間一般都大于107 sD只有入射光的波長(zhǎng)大于該金屬的極限波長(zhǎng) ,光電效應(yīng)才能發(fā)生3 多項(xiàng)選擇以下關(guān)于波粒二象性的說法正確的選項(xiàng)是()A光電效應(yīng)揭示了光的波動(dòng)性B使光子一個(gè)一個(gè)地通過單縫 ,假設(shè)時(shí)間

2、足夠長(zhǎng) ,底片上也會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣C黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的粒子性解釋D熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性4以下說法正確的選項(xiàng)是()A光子像其他粒子一樣 ,不但具有能量 ,也具有動(dòng)量B比結(jié)合能越大 ,原子核越不穩(wěn)定C將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解 ,會(huì)改變放射性元素的半衰期D原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損5以下核反響方程中 ,屬于衰變的是()ANHeOH BUThHeCHHHen DThPae6根據(jù)氫原子的能級(jí)圖 ,現(xiàn)讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)(量子數(shù)n1)的氫原子上 ,受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光 ,那么照射氫原子的單色光

3、的光子能量為()A1275 eVB1306 eVC136 eV D085 eV7根據(jù)玻爾理論 ,氫原子的能級(jí)公式為En(n為能級(jí) ,A為基態(tài)能量) ,一個(gè)氫原子中的電子從n4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài) ,在此過程中()A氫原子輻射一個(gè)能量為的光子B氫原子輻射一個(gè)能量為的光子C氫原子輻射一系列頻率的光子 ,其中頻率最大的光子能量為D氫原子輻射一系列頻率的光子 ,其中頻率最大的光子能量為8靜止在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的碳14原子核 ,某時(shí)刻放射的某種粒子與反沖核的初速度方向均與電場(chǎng)方向垂直 ,且經(jīng)過相等的時(shí)間后形成的軌跡如下圖(a、b表示長(zhǎng)度)。那么碳14的核反響方程可能是()ACHeBeBCeBCCeN DCHB

4、9 多項(xiàng)選擇用中子(n)轟擊鈾核(U)產(chǎn)生裂變反響 ,會(huì)產(chǎn)生鋇核(Ba)和氪核(Kr)并釋放出中子(n) ,當(dāng)?shù)竭_(dá)某些條件時(shí)可發(fā)生鏈?zhǔn)椒错?。一個(gè)鈾核(U)裂變時(shí) ,釋放的能量約為200 MeV(1 eV16×1019 J)。以下說法正確的選項(xiàng)是()AU的裂變方程為UBaKrnBU的裂變方程為UnBaKr3nCU發(fā)生鏈?zhǔn)椒错懙臈l件與鈾塊的體積有關(guān)D一個(gè)U裂變時(shí) ,質(zhì)量虧損約為36×1028 kg10 多項(xiàng)選擇研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖 ,以頻率為的光照射光電管陰極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發(fā)射后將向陽極A做減速運(yùn)動(dòng)。光電流i

5、由圖中電流計(jì)測(cè)出 ,反向電壓U由電壓表測(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 ,在以下圖所表示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的圖像中 ,正確的選項(xiàng)是()11如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長(zhǎng)050 m的綠光照射陰極K ,實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律 ,取h663×1034 J·s。結(jié)合圖像 ,求：(結(jié)果保存兩位有效數(shù)字)(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能。(2)該陰極材料的極限波長(zhǎng)。12在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ,一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次衰變。放射出的粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的

6、平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) ,其軌道半徑為R。以m、q分別表示粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用X表示 ,新核的元素符號(hào)用Y表示 ,寫出該衰變的核反響方程。(2)粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流 ,求圓周運(yùn)動(dòng)的周期和環(huán)形電流大小。(3)設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)化為粒子和新核的動(dòng)能 ,新核的質(zhì)量為M ,求衰變過程的質(zhì)量虧損m。參考答案1.【答案】B【解析】根據(jù)光電效應(yīng)發(fā)生的條件0 ,必須用能量更大 ,即頻率更高的粒子。能否發(fā)生光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度和照射時(shí)間無關(guān)。X射線的頻率大于紫外線的頻率 ,故A、C、D錯(cuò)誤 ,B正確。2.【答案】A【解析】發(fā)生光電效應(yīng)時(shí) ,不改變?nèi)肷涔獾念l率 ,增大入射光強(qiáng)度

7、 ,那么單位時(shí)間內(nèi)打到金屬上的光子個(gè)數(shù)增加 ,那么從金屬內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多 ,選項(xiàng)A正確；光電子的最大初動(dòng)能跟入射光強(qiáng)度無關(guān) ,隨入射光的頻率增大而增大 ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)的反響時(shí)間一般都不超過109 s ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有入射光的頻率大于該金屬的極限頻率時(shí) ,即入射光的波長(zhǎng)小于該金屬的極限波長(zhǎng)時(shí) ,光電效應(yīng)才能發(fā)生 ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.【答案】BCD【解析】光電效應(yīng)揭示了光的粒子性 ,A錯(cuò)誤；單個(gè)光子通過單縫后在底片上呈現(xiàn)出隨機(jī)性 ,但大量光子通過單縫后在底片上呈現(xiàn)出波動(dòng)性 ,B正確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說明了電磁輻射是量子化的 ,即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的 ,所以黑體輻射可用

8、光的粒子性來解釋 ,C正確；熱中子束射在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣 ,是由于運(yùn)動(dòng)的實(shí)物粒子具有波的特性 ,即說明中子具有波動(dòng)性 ,D正確。4.【答案】A【解析】光子像其他粒子一樣 ,不但具有粒子性 ,而且也有波動(dòng)性 ,那么不但具有能量 ,也具有動(dòng)量 ,故A正確；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定 ,B錯(cuò)誤；放射性元素的半衰期與外界因素沒有任何關(guān)系 ,只和本身性質(zhì)有關(guān) ,C錯(cuò)誤；原子核的質(zhì)量小于組成它的核子的質(zhì)量之和 ,這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損 ,故D錯(cuò)誤。5.【答案】B【解析】衰變是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反響 ,選項(xiàng)B正確。6.【答案】A【解析】受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光 ,知躍遷到

9、第4能級(jí) ,那么吸收的光子能量為E0.85 eV13.6 eV12.75 eV ,故A正確。7.【答案】B【解析】根據(jù)玻爾理論 ,一個(gè)氫原子中的電子從n4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài) ,輻射一個(gè)光子的能量為EE4E1 ,選項(xiàng)B正確 ,A、C、D錯(cuò)誤。8.【答案】A【解析】設(shè)時(shí)間為t ,那么2 ,4 ,而a ,故有12 ,又因?yàn)閯?dòng)量守恒m1v1m2v2 ,故q1q212 ,故只有A正確。9.【答案】BC【解析】鈾核在裂變過程中需要中子的轟擊 ,產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒错?,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤 ,選項(xiàng)B正確。而鏈?zhǔn)椒错懺谶M(jìn)行過程中 ,還需要鈾礦到達(dá)臨界體積才能維持鏈?zhǔn)椒错懗掷m(xù)不斷進(jìn)行下去 ,所以選項(xiàng)C正確。根據(jù)釋放出來的核

10、能 ,結(jié)合質(zhì)能方程可知Emc2 ,反響過程中 ,虧損質(zhì)量為m kg1×1028 kg ,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.【答案】ACD【解析】當(dāng)反向電壓U與入射光頻率一定時(shí) ,光電流i與光強(qiáng)成正比 ,所以A圖正確；頻率為的入射光照射陰極所發(fā)射出的光電子的最大初動(dòng)能為mevmax2hW0 ,而截止電壓Uc與最大初動(dòng)能的關(guān)系為eUcmvmax2 ,所以截止電壓Uc與入射光頻率的關(guān)系是eUchW0 ,其函數(shù)圖像不過原點(diǎn) ,所以B圖錯(cuò)誤；當(dāng)光強(qiáng)與入射光頻率一定時(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)能是一定的 ,所形成的光電流強(qiáng)度會(huì)隨反向電壓的增大而減少 ,所以C圖正確；根據(jù)光電效應(yīng)的瞬時(shí)性規(guī)律 ,不難確定D圖是正確的。11.【答案】(1)4.0×1012個(gè)9.6×1020 J(2)0.66 m【解析】(1)光電流到達(dá)飽和時(shí) ,陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽極A ,陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)n(個(gè))4.0×1012(個(gè))光電子的最大初動(dòng)能為：EkmeU01.6×1019 C×0.6 V9.6×1020 J。(2)設(shè)陰極材料的極限波長(zhǎng)為0 ,根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek