度高二物理期末复习单元检测： 波粒二象性 原子结构与原子核

1、波粒二象性 原子结构与原子核1用一束紫外线照射某金属时不能发生光电效应 ,可能使该金属发生光电效应的措施是()A改用红光照射B改用X射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间2关于光电效应的规律 ,以下说法中正确的选项是()A发生光电效应时 ,不改变入射光的频率 ,增大入射光强度 ,那么单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多B光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C发生光电效应的反响时间一般都大于107 sD只有入射光的波长大于该金属的极限波长 ,光电效应才能发生3 多项选择以下关于波粒二象性的说法正确的选项是()A光电效应揭示了光的波动性B使光子一个一个地通过单缝 ,假设时间

2、足够长 ,底片上也会出现衍射图样C黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释D热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性4以下说法正确的选项是()A光子像其他粒子一样 ,不但具有能量 ,也具有动量B比结合能越大 ,原子核越不稳定C将由放射性元素组成的化合物进行高温分解 ,会改变放射性元素的半衰期D原子核的质量大于组成它的核子的质量之和 ,这个现象叫做质量亏损5以下核反响方程中 ,属于衰变的是()ANHeOH BUThHeCHHHen DThPae6根据氢原子的能级图 ,现让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n1)的氢原子上 ,受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光 ,那么照射氢原子的单色光

3、的光子能量为()A1275 eVB1306 eVC136 eV D085 eV7根据玻尔理论 ,氢原子的能级公式为En(n为能级 ,A为基态能量) ,一个氢原子中的电子从n4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的光子B氢原子辐射一个能量为的光子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8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下图(a、b表示长度)。那么碳14的核反响方程可能是()ACHeBeBCeBCCeN DCHB

4、9 多项选择用中子(n)轰击铀核(U)产生裂变反响 ,会产生钡核(Ba)和氪核(Kr)并释放出中子(n) ,当到达某些条件时可发生链式反响。一个铀核(U)裂变时 ,释放的能量约为200 MeV(1 eV16×1019 J)。以下说法正确的选项是()AU的裂变方程为UBaKrnBU的裂变方程为UnBaKr3nCU发生链式反响的条件与铀块的体积有关D一个U裂变时 ,质量亏损约为36×1028 kg10 多项选择研究光电效应规律的实验装置如下图 ,以频率为的光照射光电管阴极K时 ,有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压 ,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i

5、由图中电流计测出 ,反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时 ,电压表的示数称为反向遏止电压Uc ,在以下图所表示光电效应实验规律的图像中 ,正确的选项是()11如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长050 m的绿光照射阴极K ,实验测得流过表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律 ,取h663×1034 J·s。结合图像 ,求：(结果保存两位有效数字)(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能。(2)该阴极材料的极限波长。12在磁感应强度为B的匀强磁场中 ,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子(He)在与磁场垂直的

6、平面内做圆周运动 ,其轨道半径为R。以m、q分别表示粒子的质量和电荷量。(1)放射性原子核用X表示 ,新核的元素符号用Y表示 ,写出该衰变的核反响方程。(2)粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流 ,求圆周运动的周期和环形电流大小。(3)设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能 ,新核的质量为M ,求衰变过程的质量亏损m。参考答案1.【答案】B【解析】根据光电效应发生的条件0 ,必须用能量更大 ,即频率更高的粒子。能否发生光电效应与光的强度和照射时间无关。X射线的频率大于紫外线的频率 ,故A、C、D错误 ,B正确。2.【答案】A【解析】发生光电效应时 ,不改变入射光的频率 ,增大入射光强度

7、 ,那么单位时间内打到金属上的光子个数增加 ,那么从金属内逸出的光电子数目增多 ,选项A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关 ,随入射光的频率增大而增大 ,选项B错误；发生光电效应的反响时间一般都不超过109 s ,选项C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时 ,即入射光的波长小于该金属的极限波长时 ,光电效应才能发生 ,选项D错误。3.【答案】BCD【解析】光电效应揭示了光的粒子性 ,A错误；单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性 ,但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性 ,B正确；黑体辐射的实验规律说明了电磁辐射是量子化的 ,即黑体辐射是不连续的、一份一份的 ,所以黑体辐射可用

8、光的粒子性来解释 ,C正确；热中子束射在晶体上产生衍射图样 ,是由于运动的实物粒子具有波的特性 ,即说明中子具有波动性 ,D正确。4.【答案】A【解析】光子像其他粒子一样 ,不但具有粒子性 ,而且也有波动性 ,那么不但具有能量 ,也具有动量 ,故A正确；比结合能越大的原子核越稳定 ,B错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系 ,只和本身性质有关 ,C错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和 ,这个现象叫做质量亏损 ,故D错误。5.【答案】B【解析】衰变是放射性元素的原子核放出粒子(He)的核反响 ,选项B正确。6.【答案】A【解析】受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光 ,知跃迁到

9、第4能级 ,那么吸收的光子能量为E0.85 eV13.6 eV12.75 eV ,故A正确。7.【答案】B【解析】根据玻尔理论 ,一个氢原子中的电子从n4的能级直接跃迁到基态 ,辐射一个光子的能量为EE4E1 ,选项B正确 ,A、C、D错误。8.【答案】A【解析】设时间为t ,那么2 ,4 ,而a ,故有12 ,又因为动量守恒m1v1m2v2 ,故q1q212 ,故只有A正确。9.【答案】BC【解析】铀核在裂变过程中需要中子的轰击 ,产生链式反响 ,所以选项A错误 ,选项B正确。而链式反响在进行过程中 ,还需要铀矿到达临界体积才能维持链式反响持续不断进行下去 ,所以选项C正确。根据释放出来的核

10、能 ,结合质能方程可知Emc2 ,反响过程中 ,亏损质量为m kg1×1028 kg ,选项D错误。10.【答案】ACD【解析】当反向电压U与入射光频率一定时 ,光电流i与光强成正比 ,所以A图正确；频率为的入射光照射阴极所发射出的光电子的最大初动能为mevmax2hW0 ,而截止电压Uc与最大初动能的关系为eUcmvmax2 ,所以截止电压Uc与入射光频率的关系是eUchW0 ,其函数图像不过原点 ,所以B图错误；当光强与入射光频率一定时 ,单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的 ,所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减少 ,所以C图正确；根据光电效应的瞬时性规律 ,不难确定D图是正确的。11.【答案】(1)4.0×1012个9.6×1020 J(2)0.66 m【解析】(1)光电流到达饱和时 ,阴极发射的光电子全部到达阳极A ,阴极每秒钟发射的光电子的个数n(个)4.0×1012(个)光电子的最大初动能为：EkmeU01.6×1019 C×0.6 V9.6×1020 J。(2)设阴极材料的极限波长为0 ,根据爱因斯坦光电效应方程：Ek