《2018版高考物理第2轮复习 专题五 加试选择题题型强化（多选题型）第3讲 波粒二象性 原子和原子核》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018版高考物理第2轮复习 专题五 加试选择题题型强化（多选题型）第3讲 波粒二象性 原子和原子核（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3讲 波粒二象性 原子和原子核,专题五 加试选择题题型强化(多选题型),考点一 光电效应的规律和理解,考点三 核反应与核能,考点二 玻尔理论和能级,真题研究,1.(多选)(2016浙江4月选考16)在光电效应实验中，采用极限频率为c5.51014 Hz钠阴极，已知普朗克常量h6.61034 Js，电子质量m9.11031 kg.用频率7.51014 Hz的紫光照射钠阴极产生光电子的 A.动能的数量级为1019 J B.速率的数量级为108 m/s C.动量的数量级为1027 kgm/s D.德布罗意波长的数量级为109 m,答案,解析,1,2,3,4,解析 根据EkhW0，W0hc，得：Ek
2、1.321019 J，A正确；,1,2,3,4,2.(多选)(人教版选修35P34“例题”改编)如图1是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5).由图可知 图1 A.该金属的截止频率为4.271014 Hz B.该金属的截止频率为5.51014 Hz C.该图线的斜率表示普朗克常量 D.该金属的逸出功为0.5 eV,模拟训练,1,2,3,4,答案,解析,1,2,3,4,解析 根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，Ek图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金属的截止频率为4.271014 Hz.故A正确，B错误.
3、 由EkhW0得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，故C正确. 当EkhW00时，逸出功为W0hc6.631034 Js4.271014 Hz 2.8311019 J1.77 eV.故D错误.,3.(多选)如图2所示，用导线把验电器与锌板相连接，当用紫外线照射锌板时，发生的现象是 A.有光子从锌板逸出 B.有电子从锌板逸出 C.验电器指针张开一个角度 D.锌板带负电,答案,解析,1,2,3,4,图2,1,2,3,4,解析 用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的，锌板上的电子吸收紫外线的能量从锌板表面逸出，称之为光电子，故A错误，B正确； 锌板与验电器相连，带有相同电性的电荷，锌板失去电子应该带正电
4、，且失去电子越多，带正电的电荷量越多，验电器指针张角越大，故C正确，D错误.,4.如图3所示为光电管工作原理图，当有波长(均指 真空中的波长，下同)为的光照射阴极K时，电路中 有光电流，则 A.换用波长为1(1)的光照射阴极K时，电路中 一定没有光电流 B.换用波长为2(2)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流 C.增加电路中电源电压，电路中的光电流一定增大 D.将电路中电源的极性反接，电路中可能有光电流,1,2,3,4,答案,解析,图3,1,2,3,4,解析 波长为1(1)的光的频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，A错误； 波长为2(2)的光的频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流
5、，B正确； 光电流的强度与入射光的强度有关，C错误； 将电路中电源的极性反接，加的是反向电压，此反向电压可能低于遏止电压，D正确.,规律总结,1.光电效应 在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象，叫做光电效应，发射出来的电子叫做光电子. 2.实验规律 (1)每种金属都有一个极限频率. (2)光子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大. (3)光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的. (4)光电流的强度与入射光的强度成正比.,3.爱因斯坦光电效应方程 (1)光子：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子称为光子
6、，频率为的光的能量子为h. (2)爱因斯坦光电效应方程 表达式：hEkW0或EkhW0. 物理意义：金属中电子吸收一个光子获得的能量是h，这些能量一部分用于克服金属的逸出功，剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek.,真题研究,1.(多选)(2017浙江4月选考14)下列说法正确的是 A.、射线都是电磁波 B.原子核中所有核子单独存在时质量总和大于该原子核的总质量 C.在LC振荡电路中，电容器刚放电时，电容器极板上电量最多，回路电 流最小 D.处于n4激发态的氢原子共能辐射出4种不同频率的光子,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 射线为高速电子流，不是电磁波，选项A错. 原子核的总质量小于组成
7、它的所有核子的质量之和，所以选项B正确. LC振荡电路中，电容器开始放电时，由于自感线圈的阻碍作用，因此回路电流从小变大，即选项C正确. 处于n4激发态的氢原子可以放出 6种不同频率的光子，选项D错.,1,2,3,4,5,6,2.(多选)(2016浙江10月选考15)如图4为氢原子能级图，氢原子中的电子从n5能级跃迁到n2能级可产生a光；从n4能级跃迁到n2能级可产生b光.a光和b光的波长分别为a和b，照射到逸出功为2.29 eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub.则 A.ab B.UaUb C.a光的光子能量为2.86 eV D.b光产生的光电子最大初动能Ek0.26 e
8、V,答案,解析,1,2,3,4,5,6,图4,1,2,3,4,5,6,解析 根据能级跃迁知识haE5E20.54(3.4) eV2.86 eV，hbE4E20.85(3.4)eV2.55 eV，显然a光的光子能量大于b光的，即a光频率要大，波长要短，所以A错，C正确. 根据光电效应方程可知，最大初动能EkhW0，所以a光照射后的最大初动能为Eka(2.862.29) eV0.57 eV，b光照射后的最大初动能为Ekb(2.552.29) eV0.26 eV，选项D正确. 根据遏止电压知识可知，UaUb，选项B正确.,3.(多选)(2015浙江10月选考14改编)氢原子从n6跃迁到n2能级时辐射
9、出频率为1的光子，从n5跃迁到n2能级时辐射出频率为2的光子.下列说法正确的是 A.频率为1 的光子的能量较大 B.频率为1的光子的动量较大 C.做双缝干涉实验时，频率为1的光产生的条纹间距较大 D.用同一种金属做光电效应实验时，若均可发生光电效应，频率为1的 光产生的光电子的最大初动能较大,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析 氢原子从高能级跃迁到低能级时会辐射出光子，有hE末E初，故可知频率为1的光子能量较大，12，A正确；,1,2,3,4,5,6,做光电效应实验时，EkhW0，频率为1的光产生的光电子的最大初动能较大，故D正确.,4.(多选)(人教版选修35P58“玻尔理论对氢光谱的
10、 解释”改编)氢原子的部分能级如图5所示，已知可见 光的光子能量在1.62 eV到3.11 eV之间.由此可推知， 氢原子 A.从高能级向n1能级跃迁时发出的光的波长比可见 光的短 B.从高能级向n2能级跃迁时发出的光均为可见光 C.从高能级向n3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高 D.从n3能级向n2能级跃迁时发出的光为可见光,模拟训练,图5,1,2,3,4,5,6,答案,解析,解析 从高能级向n1能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.2 eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长.故A正确. 从高能级向n2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.4 eV, 大于可见光的能量.故B错误.
11、 从高能级向n3能级跃迁时辐射的光子能量最大为1.51 eV，小于可见光的光子能量.故C错误. 从n3能级向n2能级跃迁时发出的光子能量为1.89 eV，在可见光能量范围之内.故D正确.,1,2,3,4,5,6,5.(多选)下列关于玻尔原子理论及氢原子能级的说法，正确的是 A.原子中的电子运动轨道分布是连续的 B.原子中的电子在某一定态时，电子绕原子核运动，但不向外辐射能量 C.氢原子的核外电子由一个能级跃迁到另一个能级吸收光子时，氢原子 的能量不变 D.一群氢原子从n3能级向n1能级跃迁，最多能发出3种不同频率的光子,答案,解析,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,解析 原子的不
12、同能量状态与电子沿不同的圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道的分布是不连续的，故A错误； 原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量，故B正确； 核外电子由一个能级跃迁到另一个能级时，吸收一定频率的光子后，能量会增大，故C错误； 氢原子向低能级跃迁时是随机的，一群处于n3能级的氢原子向低能级跃迁时最多可能发出 3种不同频率的光子，故D正确.,6.(多选)(2017嘉兴市3月模拟)氢原子 光谱如图6甲所示，图中给出了谱线 对应的波长.玻尔的氢原子能级图如 图乙所示.已知普朗克常量h6.631034 Js，则 A.H谱线对应光子的能量小于H谱线对应光子的能量 B.图甲所
13、示的四种光均属于可见光范畴 C.H对应光子的能量约为10.2 eV D.H谱线对应的跃迁是从n3能级到n2能级,答案,1,2,3,4,5,6,图6,规律总结,1.玻尔理论的理解 (1)电子绕核运动的半径是不连续的； (2)电子跃迁辐射光子的频率不等于电子绕核圆周运动的频率； (3)实物粒子也能使原子发生能级跃迁； (4)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的.,2.两类能级跃迁 (1)自发跃迁：高能级低能级，释放能量，发出光子.,(2)受激跃迁：低能级高能级，吸收能量. 光照(吸收光子)：光子的能量必须恰等于能级差E. 碰撞、加热等：只要入射粒子能量大于或等于能级差即可，E外E. 大于电离能的
14、光子被吸收，原子被电离.,3.谱线条数的确定方法 (1)一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为n1. (2)一群氢原子跃迁发出可能的光谱线条数的两种求解方法：,利用能级图求解：在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能情况一一画出，然后相加.,真题研究,1,2,3,4,1.(多选)(2017浙江11月选考14)下列说法正确的是,答案,解析,C.发生衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D.中子和质子结合成氘核，若该过程质量亏损为m，则氘核的结合能为mc2,1,2,3,4,根据重核裂变的核反应方程配平方式可知，选项B正确； 衰变时原子核内部中子衰变为质子时释放出高速电子，电子并不是原子
15、核的组成部分，选项C错误； 根据质能方程可知，选项D正确.,1,2,3,4,答案,解析,解析 铀核在裂变过程中需要中子的轰击，产生链式反应，所以选项A错误，选项B正确. 链式反应在进行过程中，需要铀矿达到临界体积才能维持链式反应持续不断进行下去，所以选项C正确.,1,2,3,4,3.(多选)(2017杭州市高三上期末)在家居装饰中常用到花岗岩、大理石等天然石材，这些岩石都含有不同程度的放射性元素.下列说法中正确的是,答案,解析,1,2,3,4,B.衰变中，粒子获得的能量越大，其德布罗意波长越短 C.衰变中产生的电子来源于原子核的内部，故半衰期会受元素化学状态 的影响 D.若某一原子核衰变辐射出一个频率为的光子，该过程质量亏损为m， 则hmc2,模拟训练,衰变中产生的电子来源于原子核的内部，但是半衰期不会受元素化学状态的影响，故C错误； 原子核衰变后，质量亏损产生的能量为mc2hEk，可知hmc2，故D错误.,1,2,3,4,1,2,3,4,答案,解析,4.(多选)(2017浙江“七彩阳光”联考)2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过 Ca(钙48)轰击 Cu(铜249)发生核反应
