高考物理一轮复习 巩固练习 粒二象性 原子结构

2023届高考物理一轮基础巩固题：波粒二象性原子结构含答案一、选择题。1、在核反应方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋X中，X表示的是()A．质子B．中子C．电子D．α粒子2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量ε=hv中,频率v表示的仍是波的特性3、利用如图甲所示电路，测出光电流I随电压U的变化图象如图乙所示，已知Uc=5.6V，如图丙所示是氢原子能级图，大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，发射出的光照射光电管阴极K，下列判断正确的是（）

A.氢原子跃迁发射出的光越强,照射到光电管阴极K产生的光电子能量越高

B.氢原子跃迁发射出的光照射到光电管阴极K的时间越长,Uc越大

C.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为4.6eV

D.阴极K材料的逸出功为4.6eV4、入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D．有可能不再产生光电效应5、普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是A．人的个数B．物体所受的重力C．物体的动能D．物体的长度6、下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波7、用频率为的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为，若金属甲的截止频率，金属乙的截止频率为乙，则：为（）A．3：4 B．4：3 C．9：8 D．8：98、某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示。下列说法正确的是()A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B．C粒子是原子核的重要组成部分C．A粒子一定带正电D．B粒子的穿透性最弱9、对于爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，下面的理解中正确的是()A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有相同的初动能EkB．式中的W0表示每个光电子从金属中逸出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W0和极限频率νc之间应满足关系式W0＝hνcD．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比10、下列说法中正确的是（）A.光电效应说明光具有粒子性,而且光电子的最大初动能与入射光的强度有关,单位时间内逸出的光电子数目与入射光的频率有关B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.动能相等的质子和电子,它们的物质波波长也相等D.研究表明：随着温度的升高,黑体辐射强度的最大值向波长较长的方向移动11、用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.甲、乙两种单色光的强度相同

B.单色光甲的频率大于单色光丙的频率

C.三种单色光在同种介质中传播时,丙的波长最短

D.三种单色光中,丙照射时逸出光电子的最大初动能最小12、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科学研究的方法来说这属于（）A．等效代替B．控制变量C．科学假说 D．数学归纳二、填空含实验题。13、质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，运动员的德布罗意波的波长约为_______m。14、小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如下图甲所示。已知普朗克常量(1)图甲中电极A为光电管的_____（填“阴极”或“阳极”）(2)实验中测得铷的遏止电压与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率_____Hz，逸出功_____J。(3)如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能_____J。三、解答题。15、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50μm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h＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(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．16、（计算类）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α衰变．放射出的α粒子(eq\o\al(4,2)He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用eq\o\al(A,Z)X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．(2)α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．17、某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表的示数U称为反向遏止电压．根据反向遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能．现分别用ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，设电子的比荷为eq\f(e,m)，求：(1)阴极K所用金属的极限频率．(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.2023届高考物理一轮基础巩固题：波粒二象性原子结构含答案一、选择题。1、在核反应方程：eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋X中，X表示的是()A．质子B．中子C．电子D．α粒子【答案】A2、下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量ε=hv中,频率v表示的仍是波的特性【答案】D3、利用如图甲所示电路，测出光电流I随电压U的变化图象如图乙所示，已知Uc=5.6V，如图丙所示是氢原子能级图，大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时，发射出的光照射光电管阴极K，下列判断正确的是（）

A.氢原子跃迁发射出的光越强,照射到光电管阴极K产生的光电子能量越高

B.氢原子跃迁发射出的光照射到光电管阴极K的时间越长,Uc越大

C.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为4.6eV

D.阴极K材料的逸出功为4.6eV【答案】D4、入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D．有可能不再产生光电效应【答案】C5、普朗克在1900年将“能量子”引入物理学，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有“量子化”特征的是A．人的个数B．物体所受的重力C．物体的动能D．物体的长度【答案】A6、下列关于热辐射和黑体辐射说法不正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波【答案】B7、用频率为的紫外线分别照射甲、乙两块金属，均可发生光电效应，此时金属甲的遏止电压为U，金属乙的遏止电压为，若金属甲的截止频率，金属乙的截止频率为乙，则：为（）A．3：4 B．4：3 C．9：8 D．8：9【答案】C8、某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示。下列说法正确的是()A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B．C粒子是原子核的重要组成部分C．A粒子一定带正电D．B粒子的穿透性最弱【答案】C9、对于爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，下面的理解中正确的是()A．只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有相同的初动能EkB．式中的W0表示每个光电子从金属中逸出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C．逸出功W0和极限频率νc之间应满足关系式W0＝hνcD．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比【答案】C10、下列说法中正确的是（）A.光电效应说明光具有粒子性,而且光电子的最大初动能与入射光的强度有关,单位时间内逸出的光电子数目与入射光的频率有关B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.动能相等的质子和电子,它们的物质波波长也相等D.研究表明：随着温度的升高,黑体辐射强度的最大值向波长较长的方向移动【答案】B11、用甲、乙、丙三种单色光在同一个光电管上做光电效应实验，发现光电流I与电压U的关系如图所示，下列说法正确的是（）A.甲、乙两种单色光的强度相同

B.单色光甲的频率大于单色光丙的频率

C.三种单色光在同种介质中传播时,丙的波长最短

D.三种单色光中,丙照射时逸出光电子的最大初动能最小【答案】C12、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科学研究的方法来说这属于（）A．等效代替B．控制变量C．科学假说 D．数学归纳【答案】C二、填空含实验题。13、质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，运动员的德布罗意波的波长约为_______m。【答案】1.1×10-36m14、小明用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置示意图如下图甲所示。已知普朗克常量(1)图甲中电极A为光电管的_____（填“阴极”或“阳极”）(2)实验中测得铷的遏止电压与入射光频率v之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率_____Hz，逸出功_____J。(3)如果实验中入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能_____J。【答案】阳极5.14×1014（5.12×1014-5.18×1014）3.14×10-19（3.39×10-19-3.43×10-19）1.23×10-19（1.21×10-19-1.25×10-19）三、解答题。15、（计算题）如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50μm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h＝6.63×10－34J·s.结合图象，求：(结果保留两位有效数字)(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．【答案】(1)4.0×1012个9.6×10－20J(2)0.66μm【解析】(1)光电流达到饱和时，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＝eq\f(Im,e)＝eq\f(0.64×10－6,1.6×10－19)(个)＝4.0×1012(个)光电子的最大动能为：Ekm＝eU0＝1.6×10－19C×0.6V＝9.6×10－20J(2)设阴极材料的极限波长为λ0，根据爱因斯坦光电效应方程：Ekm＝heq\f(c,λ)－heq\f(c,λ0)，代入数据得λ0＝0.66μm.16、（计算类）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α衰变．放射出的α粒子(eq\o\al(4,2)He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．(1)放射性原子核用eq\o\al(A,Z)X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．(2)α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．【答案】(1)eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He(2)eq\f(2πm,qB)eq\f(q2B,2πm)【解析】(1)eq\o\al(A,Z)X→eq\o\al(A－4,Z－2)Y＋eq\o\al(4,2)He(2)设α粒子的速度大小为v，由qvB＝meq\f(v2,R)，T＝eq\f(2πR,v)，得α粒子在磁场中运动周期T＝eq\f(2πm