《新课标2020版高考物理二轮复习专题五光电效应原子结构原子核精练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新课标2020版高考物理二轮复习专题五光电效应原子结构原子核精练（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、光电效应光电效应 原子结构原子结构 原子核原子核 45 分钟 刷基础 1 2019 北京市海淀区高三 3 月理综 下列说法正确的是 A 放射性元素的半衰期与外界压强有关 B 天然放射现象说明原子具有核式结构 C 原子核放出 射线说明原子核内有光子 D 原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子的过程属于 衰变 解析 原子核的衰变是由原子核的内部结构决定的 与外界环境无关 故 A 错误 天然 放射现象说明原子核是有内部结构的 故 B 错误 射线一般伴随着 或 射线产生 当 原子核发生 衰变或 衰变时 新的原子核处于高能级 原子核从高能级向低能级跃迁时 放出 射线 故 C 错误 原子核发生 衰变时
2、 原子核内的一个中子转化为一个质子和一 个电子 故 D 正确 答案 D 2 2018 高考天津卷 国家大科学工程 中国散裂中子 源 CSNS 于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功 获得中子束流 可 以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台 下列核反 应中放出的粒子为中子的是 A N 俘获一个 粒子 产生O 并放出一个粒子 14 717 8 B Al 俘获一个 粒子 产生P 并放出一个粒子 27133015 C B 俘获一个质子 产生 Be 并放出一个粒子 11 58 4 D Li 俘获一个质子 产生 He 并放出一个粒子 6 33 2 解析 由核反应过程中遵循质量数 电荷数均守
3、恒的原则 可写出选项中的四个核反应 方程 N He O H 选项 A 错误 Al He P n 选项 B 正确 B H Be 14 74 217 81 127134 230151 011 51 18 4 He 选项 C 错误 Li H He He 选项 D 错误 4 26 31 13 24 2 答案 B 3 多选 2019 四川树德中学高三二诊 下列四幅图涉及到不同的物理知识 其中说 法正确的是 A 图甲 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念 成功解释了光电效应 B 图乙 玻尔理论指出氢原子能级是分立的 所以原子发射光子的频率是不连续的 C 图丙 卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果 发现了质子
4、和中子 D 图丁 根据电子束通过铝箔后的衍射图样 可以说明电子具有波动性 解析 普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念 成为量子力学的奠基人之一 爱因 斯坦第一个成功的解释了光电效应 故 A 错误 玻尔理论指出氢原子能级是分立的 所以原 子发射光子的频率也是不连续的 故 B 正确 卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果 提出 了原子的核式结构模型 故 C 错误 根据电子束通过铝箔后的衍射图样 说明电子具有波动 性 故 D 正确 答案 BD 4 氢原子的能级图如图所示 现让一束单色光照射到大量 处于基态 量子数n 1 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 则照射氢原子的单色光的光子
5、能量为 A 12 75 eV B 13 06 eV C 13 6 eV D 0 85 eV 解析 受激的氢原子能自发地发出 6 种不同频率的光子 则基态氢原子能跃迁到第 4 能 级 吸收的光子能量 E 0 85 eV 13 6 eV 12 75 eV 故 A 正确 答案 A 5 2018 高考江苏卷 已知A和B两种放射性元素的半衰期分别为T和 2T 则相同质 量的A和B经过 2T后 剩有的A和B质量之比为 A 1 4 B 1 2 C 2 1D 4 1 解析 根据半衰期公式m m0 知 经过 2T A剩有的质量为mA m0 m0 B剩 1 2 t 1 2 2T T 1 4 有的质量为mB m0
6、m0 故mA mB 1 2 选项 B 正确 1 2 2T 2T 1 2 答案 B 6 2018 高考天津卷 氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线 H H H 和 H 都 是氢原子中电子从量子数n 2 的能级跃迁到n 2 的能级发出的光 它们在真空中的波长由 长到短 可以判定 A H 对应的前后能级之差最小 B 同一介质对 H 的折射率最大 C 同一介质中 H 的传播速度最大 D 用 H 照射某一金属能发生光电效应 则 H 也一定能 解析 波长越大 频率越小 故 H 的频率最小 根据E h 可知 H 对应的能量最小 根据h Em En可知 H 对应的前后能级之差最小 A 正确 H 的频率最小 同一
7、介质对应 的折射率最小 根据v 可知 H 的传播速度最大 B C 错误 H 的波长小于 H 的波长 c n 故 H 的频率大于 H 的频率 若用 H 照射某一金属能发生光电效应 则 H 不一定能 D 错 误 答案 A 7 多选 2017 高考江苏卷 原子核的比结合能曲线如图所示 根据该曲线 下列判 断中正确的有 A He 核的结合能约为 14 MeV 4 2 B He 核比 Li 核更稳定 4 26 3 C 两个 H 核结合成 He 核时释放能量 2 14 2 D U 核中核子的平均结合能比Kr 核中的大 235928936 解析 由图知 He 核的比结合能约为 7 MeV 所以结合能约为 4
8、 7 MeV 28 MeV 故 A 4 2 错误 He 核比 Li 核的比结合能大 所以 He 核比 Li 核更稳定 B 正确 两个 H 核结合 4 26 34 26 32 1 成 He 核时 即由比结合能小的原子核反应生成比结合能大的原子核 释放能量 C 正确 4 2 由图知U 核中核子的平均结合能比Kr 核中的小 所以 D 错误 235928936 答案 BC 8 下列说法正确的是 A 原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子 这种转化产生的电子发射到核外 就是 粒子 这就是 衰变 B 氡 222 的半衰期是 3 8 天 镭 226 的半衰期是 1 620 年 所以一个确定的氡 222
9、核 一定比一个确定的镭 226 核先衰变 C 按照玻尔理论 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时 电势 能增大 电子的动能减小 原子的总能量减小 D 原子核越大 它的结合能越高 原子核能级越稳定 解析 原子核内的中子转化成一个质子和一个电子 这种转化产生的电子发射到核外 就是 粒子 这就是 衰变的实质 故 A 正确 对于大量原子有半数发生衰变所用的时间 是半衰期 对于一个确定的原子核 半衰期没有意义 故 B 错误 按照玻尔理论 氢原子核 外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时 电子的动能减小 电势能增大 原子的 总能量增加 故 C 错误 结合能越高 原子核不一定稳定 比结
10、合能越大 原子核越稳定 故 D 错误 答案 A 9 多选 2019 安徽定远重点中学高三第一次模拟 下列说法正确的是 A 卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析 提出了原子核内有中子存在 B 核泄漏事故污染物Cs 能够产生对人体有害的辐射 其核反应方程式为Cs 1375513755 Ba X 可以判断 X 为电子 13756 C 若氢原子从n 6 能级向n 1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应 则氢原子从n 6 能级向n 2 能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 D 质子 中子 粒子的质量分别是m1 m2 m3 质子和中子结合成一个 粒子 释 放的能量是 2m1 2m2 m
11、3 c2 解析 卢瑟福通过对 粒子散射实验结果的分析 提出了原子的核式结构模型 故 A 错误 根据电荷数守恒 质量数守恒知 X 的电荷数为 55 56 1 质量数为 137 137 0 可知 X 为电子 故 B 正确 n 6 与n 1 间的能级差大于n 6 与n 2 间的能 级差 则氢原子从n 6 能级向n 1 能级跃迁时辐射出的光子频率大于氢原子从n 6 能级 向n 2 能级跃迁时辐射出的光子频率 可知从n 6 能级向 n 2 能级跃迁时辐射出的光不 能使金属发生光电效应 故 C 正确 质子和中子结合成一个 粒子 需要两个质子和两个 中子 质量亏损 m 2m1 2m2 m3 由质能方程可知
12、释放的能量 E mc2 2m1 2m2 m3 c2 故 D 正确 答案 BCD 10 2019 江西南昌高三模拟 如图 a 所示是研究光电效应的电路图 某同学利用该装 置在不同实验条件下得到了三条光电流I与 A K 两极之间的电压UAK的关系曲线 甲光 乙 光 丙光 如图 b 所示 则下列说法正确的是 A 甲光照射光电管发出光电子的初动能一定小于丙光照射光电管发出光电子的初动能 B 单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光照射时发出的少 C 用强度相同的甲 丙光照射该光电管 则单位时间内逸出的光电子数相等 D 对于不同种金属 若照射光频率不变 则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功 为线性关
13、系 解析 当光照射到 K 极时 如果入射光的频率足够大 大于 K 极金属的极限频率 就 会从 K 极发出光电子 当反向电压增加到某一值时 电流表 A 中电流就会变为零 此时mev 1 2 eUc 式中vc表示光电子的最大初速度 e为电子的电荷量 Uc为遏止电压 据爱因斯坦 2 c 光电效应方程知 丙光的频率较大 乙 丙两光频率相等 且较丙小 丙光对应的遏止电压 较大 可知丙光产生光电子的最大初动能较大 但丙光照射光电管发出光电子的初动能不一 定比甲光照射光电管发出光电子的初动能大 故 A 项错误 当入射光的频率大于金属的极限 频率时 饱和光电流的强度与入射光的强度成正比 对于甲 乙两束频率相同
14、的光来说 甲 光的强度大于乙光强度 则单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光照射时发出的多 故 B 项错误 光强相同是单位时间内照射到光电管单位面积上的光子的总能量相等 由于丙 光的光子频率较高 每个光子的能量较大 所以单位时间内照射到光电管单位面积上的光子 数就较少 单位时间内发出的光电子数就较少 故 C 项错误 对于不同金属 若照射光频率 不变 根据爱因斯坦光电效应方程Ek h W0 知逸出光电子的最大初动能Ek与金属的逸 出功为线性关系 故 D 项正确 答案 D 刷综合 11 氢原子能级图如图所示 当氢原子从n 3 的能级跃迁到 n 2 的能级时 辐射光的波长为 656 nm 下列判
15、断正确的是 A 当氢原子从n 2 跃迁到n 1 的能级时 辐射光的波长 大于 656 nm B 当氢原子从n 4 跃迁到n 2 的能级时 辐射出的光子 不能使逸出功为 2 25 eV 的钾发生光电效应 C 一个处于n 4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 6 种谱线 D 用能量为 1 0 eV 的光子照射处于n 4 能级上的氢原子 可以使氢原子电离 解析 氢原子从n 2 跃迁到n 1 的能级时 辐射光的能量大于氢原子从n 3 跃迁到 n 2 的能级时辐射光的能量 根据E 可知 辐射光的波长一定小于 656 nm 故 A 错误 hc 从n 4 能级跃迁到n 2 能级时辐射出的光子能量为 2
16、55 eV 大于金属的逸出功 能使钾 发生光电效应 故 B 错误 一个处于n 4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱 线 故 C 错误 当处于n 4 能级上的氢原子吸收的能量大于或等于 0 85 eV 时 将会被电 离 故 D 正确 答案 D 12 某原子 K 层失去一个电子后 其 K 层出现一个电子空位 当 L 层上有电子跃迁到 K 层填补空位时会释放一定的能量 一种情况是辐射频率为 0的 X 射线 另一种情况是跃迁 释放的能量被其他核外电子层的电子吸收 使电子发生电离成为自由电子 若跃迁释放的能 量被 M 层的一个电子吸收 电离后的自由电子的动能是E0 已知普朗克常量为h 则电子处 于 M 层时原子的能级 即能量值 为 A h 0B E0 C E0 h 0D E0 h 0 解析 首先理解 核外电子层与能级不是同一概念 如氢原子只有一个核外电子层和一 个电子 但氢原子有若干能级 多电子原子的电子排布由里向外依次为 K L M N O 层 电子离原子核的平均距离也越来越大 能量逐渐升高 根据题意 知 L 层上有电子跃迁 到 K 层填补空位时 会释放一定的能量 E 一种情况是
