《2021届高三物理一轮复习第十二单元原子物理训练卷B卷含答案解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届高三物理一轮复习第十二单元原子物理训练卷B卷含答案解析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单元训练金卷高三物理(B)卷 第第十二十二单元单元 注意事项：注意事项： 1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一一、 (本题共本题共 13 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 52 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项
2、中，第第 17 题只有一题只有一 项符合题目要求，第项符合题目要求，第 813 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有分，有 选错的得选错的得 0 分分) 1如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法错误的是() A图 1：卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 B图 2：放射线在垂直纸面向外的磁场中偏转，可知射线甲带负电 C图 3：电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关 D图 4：链式反应属于核裂变，铀核的一种裂变方式为 235 92U10n14456Ba893
3、6Kr310n 2氢原子能级示意图如图所示，光子能量在 1.63 eV3.10 eV 的光为可见光。要使处于基态（n 1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为() A12.09 eVB10.20 eV C1.89 eVD1.5l eV 3下列说法正确的是() A光电效应实验中，光电流的大小与入射光的强弱无关 B卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献 C由玻尔的原子模型可以推知，氢原子所处的能级越高，其核外电子的动能越大 D大量处于 n3 能级的氢原子在自发跃迁时，会发出 3 种不同频率的光 4如图甲所示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
4、频率的变化图象（直 线与横轴的交点的横坐标为 4.29，与纵轴的交点的纵坐标为 0.5） ，如图乙所示是氢原子的能级图， 下列说法不正确的是() A该金属的极限频率为 4.291014Hz B该金属的逸出功为 0.5 eV C根据该图象能求出普朗克常量 D用 n=3 能级的氢原子跃迁到 n=2 能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应 5“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑 体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐 射强度 I 及其极大值对应的波长的变化情况是() AI 增大，增大BI 增大，
5、减小 CI 减小，增大DI 诚小，减小 6如图所示，氢原子在不同能级间发生 a、b、c 三种跃迁时，释放光子的频率分别是a、b、 c，下列关系式正确的是() AbacBa bc bc Cb ac ac Dc ba ac 7首次用实验验证“爱因斯坦质能方程”的核反应方程是 7 3Li11Hk42He，已知 mLi7.0160 u， mH1.0078 u，mHe4.002 6u，则该核反应方程中的 k 值和质量亏损分别是() A1 和 4.0212 uB1 和 2.0056 uC2 和 0.0186 uD2 和 1.9970 u 820 世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释。
6、玻尔的氢原子模型 也是在光子概念的启发下提出的。关于光电效应和氢原子模型，下列说法正确的是() A光电效应实验中，照射光足够强就可以有光电流 B若某金属的逸出功为 W0，则该金属的截止频率为W0 h C保持照射光强度不变，增大照射光频率，在单位时间内逸出的光电子数将减少 D氢原子由低能级向高能级跃迁时，吸收光子的能量可以稍大于两能级间能量差 9以下关于玻尔原子理论的说法正确的是() 此卷只装订不密封 班级姓名准考证号考场号座位号 A电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的 B电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射 C电子从量子数为 2 的能级跃迁到量子数为 3 的能级时，要辐射光子
7、D不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收 10一静止的铝原子核 27 13Al 俘获一速度为 1.0107m/s 的质子 p 后，变为处于激发态的硅原子核 28 14Si*。下列说法正确的是() A核反应方程为 p2713Al2814Si* B核反应过程中系统动量守恒 C核反应过程中系统能量不守恒 D核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和 11一个氘核(21H)与氚核(31H)反应生成一个新核同时放出一个中子，并释放能量。下列说法正确 的是() A该核反应为裂变反应 B该新核的中子数为 2 C氘核(21H)与氚核(31H)是两种不同元素的原子核
8、 D若该核反应释放的核能为E，真空中光速为 c，则反应过程中的质量亏损为E c2 12氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为 1.623.11 eV，金属钠的逸出功为 2.29 eV，下列说法中正确的是() A大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出 1 种频率的可见光 B大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时，可发出 2 种频率的可见光 C大量处于n3 能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中有 1 种频率的光能使钠产生光电效应 D大量处于 n3 能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光中有 2 种频率的光能使钠产生光电效应 13如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的
9、单色光分别照射阴极材料为锌和铜 的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压 Uc随入射光频率 变化的关系图象。对于这两个光电管，下列判断正确的是() A因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压 Uc不同 B光电子的最大初动能不同 C因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同 D两个光电管的 Uc图象的斜率可能不同 二、二、(本题共本题共 5 小题，共小题，共 48 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必 要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能
10、得分。有数值计算的题，答案中必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必 须明确写出数值和单位须明确写出数值和单位) 14(6 分)氢原子基态的能量为 E113.6 eV，大量氢原子处于某一激发态，由这些氢原子可 能发出的所有的光子中，频率最大的光子能量为0.96E1，频率最小的光子的能量为_eV(保 留 2 位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率。 15(8 分)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示。已 知普朗克常量 h6.6310 34 Js。 (1)图甲中电极 A 为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)；
11、(2)实验中测得铷的遏止电压 Uc与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率c _Hz，逸出功 W0_J； (3)如果实验中入射光的频率7.001014Hz，则产生的光电子的最大初动能 Ek_J。 16(10 分)钚的放射性同位素 239 94Pu 静止时衰变为铀核 235 92U 和粒子，并放出能量为 0.097 MeV 的光子。已知 239 94Pu、23592U、粒子的质量分别为 mPu239.052 1 u、mU235.043 9 u、m4.002 6 u， 1 u 相当于 931.5 MeV/c2。 (1)写出衰变方程； (2)若衰变放出光子的动量可忽略，求粒子的动能。 17(
12、10 分)原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大 的是完全非弹性碰撞)。一个具有 13.6 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的 氢原子发生对心正碰。 (1)能否使静止氢原子发生能级跃迁？(氢原子能级图如图所示) (2)若上述碰撞中可以使静止氢原子发生电离，则运动氢原子的初动能至少为多少？ 18(14 分)美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成 了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据。密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压 U0与入射光频率 v，由此计算普朗克常量 h，并与普朗克根据黑体辐射得出的
13、 h 相比较，以检验爱因 斯坦光电效应方程式的正确性。如图乙所示，是根据某次实验作出的 U0图象，电子的电荷量 e 1.610-19C。试根据图象和题目中的已知条件： (1)写出爱因斯坦光电效应方程； (2)求这种金属的截止频率0； (3)用图象的斜率 k，写出普朗克常量 h 的表达式，并根据图象中的数据求出普朗克常量 h。 单元训练金卷高三物理(B)卷 第第十二十二单元答单元答 案案 一一、 (本题共本题共 13 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 52 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，第第 17 题只有一题只有一 项符合题目要求，第项符合题目要求，第 813 题
14、有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有分，有 选错的得选错的得 0 分分) 1 【答案】C 【解析】图 1 为粒子散射实验示意图，卢瑟福根据此实验提出了原子的核式结构模型，故 A 正确；图 2 为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，根据左手定则可知，射线甲带负电，为 射线，故 B 正确；根据光电效应方程知：eUEkmhW0，遏止电压与入射光的频率，及金属的 材料有关，与入射光的强弱无关，故 C 错误；图 4 为核反应堆示意图即为核裂变，铀核的一种裂变 方式为 235 92U10n14456Ba8936Kr31
15、0n，故 D 正确。 2 【答案】A 【解析】由题意可知，基态（n1）氢原子被激发后，至少被激发到 n3 能级后，跃迁才可能 产生能量在 1.63 eV3.10 eV 的可见光。故E1.51 eV(13.60)eV12.09 eV。 3 【答案】D 【解析】光电效应实验中，光电流的大小与入射光的强弱有关，饱和光电流的大小只与入射光 的强度成正比，故 A 错误；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，卢瑟福提出原子的核式结构 模型，故 B 错误；由玻尔的原子模型可以推知，氢原子所处的能级越高，量子数越大，离原子核越 远，据 kqQ r2 m v2 r 可知核外电子速度越小，核外电子的动能越小，故
16、C 错误；大量处于 n3 能级的 氢原子在自发跃迁时，会发出 C233 种不同频率的光，故 D 正确。 4 【答案】B 【解析】根据爱因斯坦光电效应方程 EkhW0hh0，可知 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 4.291014Hz，故 A 正确；当 EkhW00 时，逸出 功 W0h06.6310-344.291014J=2.8410-19J1.78 eV，故 B 错误；根据爱因斯坦光电效应方程 Ek hW0得知该图线的斜率表示普朗克常量 h，故 C 正确；用 n3 能级的氢原子跃迁到 n2 能级 时所辐射的光子能量为EE3E21.89 eV 1.78 eV，所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电 效应，故 D 正确。 5 【答案】B 【解析】黑体辐射的实验规律如图，特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加， 所以人体热辐射的强度 I 增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以减 小。故选项 B 正确。 6 【答案】
