《全国高考物理三轮冲刺专题练：专题十七波粒二象性原子结构和原子核(含详解重温真题)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国高考物理三轮冲刺专题练：专题十七波粒二象性原子结构和原子核(含详解重温真题)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十七波粒二象性原子结构和原子核高考试题考点一 光电效应1.(2013年北京理综,20,6分)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减
2、速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量)()聞創沟燴鐺險爱氇谴净。A.U=-B.U=-C.U=2h-WD.U=-解析:用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应.“当增大反向电压U,使光电流恰好减小到零时”,即为:从阴极K逸出的具有最大初动能的光电子,恰好不能到达阳极A.以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得-Ue=0-m残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。由光电效应方程得nh=m+W(n=2,3,4)由两式解得U=-(n=2
3、,3,4).故选项B正确,选项A、C、D错误.答案:B2.(2011年广东理综,18,6分)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析:光电效应中光电流的大小与光强有关,与时间无关,选项A错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于材料的极限频率,选项B错误,D正确;入射光的频率越大,遏止电压越大,选项C正确.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。答案:CD3.(2010年浙江理综,16,6分)在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(
4、甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出()彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。A.甲光的频率大于乙光的频率B.乙光的波长大于丙光的波长C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能解析:由图像知,甲、乙光对应的遏止电压相等,由eUc=hc得甲、乙光频率相等,选项A错误.由eUc=hc,=可知丙光的波长小于乙光波长,乙光对应的截止频率小于丙光的截止频率,选项B正确,C错误.由mev2=eUc可知甲光对应的光电子最大初动能小于丙光对应的光电子最大初动能,选项D错误.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。答案:B点评： 通过对光电流与电压关系图线考查不同频率光的截止频率和遏止电
5、压,是高考对光电效应考查的常见形式.厦礴恳蹒骈時盡继價骚。4.(2011年福建理综,29(1),6分)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖.某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率的关系如图所示,其中0为极限频率.从图中可以确定的是.(填选项前的字母)茕桢广鳓鯡选块网羈泪。A.逸出功与有关B.Ekm与入射光强度成正比C.当n)可知,两个能级间的能量差值越大,辐射光的频率越大,波长越短,从图中可看出,能量差值最大的是E3-E1,辐射光的波长a最短,能量差值最小的是E3-E2,辐射光的波长b最长,所以谱线从左向右的波长依次增大的是a、c、b,选
6、项C正确,选项A、B、D错误.锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。答案:C6.(2013年江苏卷,12C(1)(2),8分)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的也相等.構氽頑黉碩饨荠龈话骛。A.速度B.动能C.动量D.总能量(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+)的能级图如图所示.电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离(选填“近”或“远”).当大量He+处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有条輒峄陽檉簖疖網儂號泶。.解析:(1)根据=,如果一个电子和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动量大小相等,选项C正确.(2)根据玻尔理论rn=n2r1可知电子处在n=3的轨
7、道上比处在n=5的轨道上离氦核的距离近.大量He+处在n=4的激发态时,发射的谱线有6条.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。答案:(1)C(2)近67.(2012年山东理综,38(1),4分)氢原子第n能级的能量为En=,其中E1为基态能量.当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为2,则=.识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。解析:由于h=Em-En,而En=,由此得=.答案:考点三 天然放射现象核反应核能1.(2013年广东理综,17,6分)铀核裂变是核电站核能的重要来源,其一种裂变反应式是+.下列说法正确的有()凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。A.上述裂变反应中伴
8、随着中子放出B.铀块体积对链式反应的发生无影响C.铀核的链式反应可人工控制D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响解析:由题干中的裂变反应式可以看出,有中子放出,所以选项A正确;根据铀核裂变知识可知,铀块体积必须大于临界体积后,裂变链式反应才能发生,选项B错误;通常人们可以利用镉棒吸收中子,从而达到控制链式反应的目的,选项C正确;半衰期与周围环境及所处状态无关,故选项D错误.恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。答案:AC2.(2013年天津理综,1,6分)下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关解析:原子核发生衰变时,遵守电荷数守恒、质量数守恒,而不是遵守电荷守恒和质量守恒的规律,选项A错误;射线、射线是高速运动的带电粒子流,射线是不带电的光子,选项B错误;氢原子从激发态向基态跃迁时,只能辐射能量等于两能级差的特定频率的光子,选项C正确;由光电效应方程知,发生光电效应时,光电子的动能只与入射光的频率有关,而与入射光的强度无关,选项D错误.鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。答案:C3.(2013年重庆理综,2,6分)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应:
