《2021年高考物理第一轮复习第15单元波粒二象性和原子物理作业手册答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考物理第一轮复习第15单元波粒二象性和原子物理作业手册答案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本文格式为Word版，下载可任意编辑2021年高考物理第一轮复习第15单元波粒二象性和原子物理作业手册答案 课时作业(三十六) 1.CD 解析 光电流的大小只与单位时间流过导线横截面的光电子数目有关,而与光照时间的长短无关,选项 A 错误;无论光照强度多大,光照时间多长,只要入射光的频率小于极限频率就不能产生光电效应,故选项 B 错误;遏止电压满意关系式 eU c =h-W 0 ,与入射光的频率有关,超过极限频率的入射光频率越高,所产生的光电子的最大初动能就越大,则遏止电压越大,故选项 C 正确;无论光照强度多小,光照时间多短,只要入射光的频率大于极限频率就能产生光电效应,故选项 D 正确.
2、2.AB 解析 该金属的截止频率为 c ,则逸出功 W 0 =h c ,逸出功由金属自身的性质打算,与照耀光的频率无关,C 错误;依据光电效应的试验规律可知 A 正确;由光电效应方程 E k =h-W 0 ,逸出功 W 0 =h c 可知,B正确,D 错误. 3.C 解析 试验表明少量电子表现为粒子性,大量电子表现为波动性,故电子既有波动性又有粒子性,C 正确. 4.BC 解析 由图像可知,b 光照耀时的遏止电压 U c2 大于 a 光照耀时的遏止电压 U c1 ,由于 eU c =E k ,所以 b 光照耀时间电子的最大初动能大,且 b a , b a ,A 错误;依据双缝干涉条纹间距 x=
3、 可知,a 光波长长,相邻条纹间距大,C 正确;b 光折射率大于 a 光折射率,所以 a 光的偏折程度小,在同一介质中发生全反射的临界角大,B 正确,D 错误. 5.BCD 解析 爱因斯坦光电效应方程为 E k =h-W 0 ,又逸出功 W 0 =h c ,联立得 E k =h-h c ,由于钙的截止频率比钾的截止频率大,故从钾表面逸出的光电子最大初动能较大,由 p= 可知,钾逸出的光电子的动量较大,由 = 可知,钾逸出的光电子的波长较小,则频率较大,故 A 错误,B、C、D 正确. 6.D 解析 依据光电效应的试验规律可知,只要光源的波长小于某金属的极限波长,就有光电子逸出,该光源发出的光的
4、最小波长小于 100 nm,小于钠、铜、铂的极限波长,故都能产生光电子,D 正确. 7.C 解析 依据每放出 1 个氧分子需汲取 8 个波长为 6.8810 -7 m的光量子可知绿色植物释放 1 mol 氧气汲取的光量子数目为 N=16.0210 23 8=4.810 24 ,那么消耗的光量子总能量 W= = J=1.410 3 kJ,因此,绿色植物的能量转换效率为 =100%=34%,C 正确. 8.BC 解析 依据光电效应方程 E k =h-W 0 =h-h c 知,图线的斜率表示普朗克常量,因此图线 a 与 b 肯定平行,且两斜率是固定值,与入射光和金属材料均无关,故 A 错误,B 正确
5、;横轴截距表示光电子最大初动能为零时的入射光频率,此时的频率等于金属的极限频率,由图可知乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率,故 C 正确;纵轴截距的肯定值就是逸出功的数值,乙金属的逸出功大于甲金属的逸出功,由光 电效应方程 E k =h-W 0 知,发生光电效应时,若光电子的最大初动能相同,则甲金属的入射光频率小,故 D错误. 9.AC 解析 由于电源的接法未知,所以有两种状况:当 c 接负极而 d 接正极时,用某种频率的单色光 b照耀光电管阴极 K,电流计 G 的指针发生偏转,可知 b 光频率大于金属的极限频率,而用另一频率的单色光 a 照耀光电管阴极 K 时,电流计 G 的指针不发生偏转
6、,可知 a 光的频率小于金属的极限频率,所以b 光的频率大于 a 光的频率;当 c 接正极而 d 接负极时,用某种频率的单色光 b 照耀光电管阴极 K,电流计 G 的指针发生偏转,可知 b 光照耀产生的光电子能到达 d 端,而用另一频率的单色光 a 照耀光电管阴极 K 时,电流计 G 的指针不发生偏转,有两种可能的状况,一是 a 光的频率小于金属的极限频率,不能产生光电子,二是 a 光产生的光电子不能到达 d 端,所以 b 光照耀产生的光电子的最大初动能大,b 光的频率大于 a 光的频率,故 A、C 正确.由以上的分析可知,不能推断出用 a 光照耀光电管时能否发生光电效应,但 b 光的频率肯定
7、大于 a 光的频率,故 B 错误.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向肯定是 eGf,故 D 错误. 10.BD 解析 若仅增大该单色光的照耀强度,由于每个光子的能量不变,因此光电子的最大初动能不变,但单位时间内逸出的光电子数增多,所以光电流增大,故选项 A 错误;逸出功由金属材料自身打算,与照耀光的频率和强度无关,故选项 B 正确;光电效应的发生是瞬时的,不需要时间积累,只要照耀光的频率大于金属的极限频率即可,故选项 C 错误;若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,由于电压是反向电压,所以电压减小时,光电子更简单到达 A 极,电流计示数增大,故选项
8、D 正确. 11.B 解析 以从阴极 K 逸出的且具有最大初动能的光电子为讨论对象,由动能定理得-Ue=0-E k ,由光电效应方程得 nh=E k +W(n=2,3,4,),联立解得 U= - (n=2,3,4,),故选项 B 正确. 12.AB 解析 能得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A 正确;由德布罗意波长公式 = 及动量p= = ,可得 =,B 正确;由 =可知,加速电压越大,则电子的波长越小,衍射现象就越不明显,C 错误;用相同动能的质子替代电子,质子的波长更小,衍射现象与电子相比更不明显,D错误. 13.C 解析 由图像可知,a 的饱和电流最大,因此 a 光束照耀时单位时间
9、内产生的光电子数最多,光强最大,而 c 光的强度最小,b 光的强度介于其中,即 E a E b E c ;当光电流为零时,光电管两端加的电压为遏止电压,依据 eU=h-W,入射光的频率越高,对应的遏止电压 U 越大,a、c 两光的遏止电压相等,所以 a、c 两光的频率相等,而 b 光的频率大,即 b a = c ,故 C 正确. 14.ACD 解析 当反向电压 U 与入射光频率 肯定时,光电流 i 与光强成正比,A 正确;频率为 的入射光照耀阴极所放射出的光电子的最大初动能为 E k =h-W 0 ,而遏止电压 U c 与最大初动能的关系为eU c =E k ,所以遏止电压 U c 与入射光频
10、率 的关系是 eU c =h-W 0 ,其函数图像不过原点,B 错误;当光强与入射光频率肯定时,单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是肯定的,所形成的光电流会随反向电压的增大而减小,C 正确;依据光电效应的瞬时性规律,D 正确. 15.AC 解析 由电路图可知,图中所加电压为反向减速电压,依据题意可知,遏止电压为 6 V,由 E k =h-W 0 =eU c 得 W 0 =4.5 eV,选项 A 正确;当电压达到遏止电压时,全部光电子都不能到达 A 极,无论光强如何变化,电流计的读数仍为零,选项 B 错误;若光子能量增大,依据光电效应方程可知,光电子的最大初动能肯定变大,选项 C
11、正确;若用光子能量为 9.5 eV 的光照耀阴极 K,则遏止电压为 5 V,滑片 P 向左移动少许,电流计的读数可能仍为零,选项 D 错误. 课时作业(三十七) 1.C 解析 金箔中的原子核与 粒子都带正电, 粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用,A、D 错误;由原子核对 粒子的斥力作用及物体做曲线运动的条件知, 粒子受力的方向应指向曲线轨迹的凹侧,B 错误,C 正确. 2.B 解析 裂变是重核生成几个中等质量原子核的过程,铀 238 的质量数比钚 239 的小,因此钚不是铀核裂变的生成物,选项 A 错误;发生 衰变时,质量数不发生转变,依据电荷数守恒可知U 发生 2 次 衰变后变成 P
12、u,选项 B 正确;核电站的核废料中具有许多的放射性物质,不行以直接堆在露天垃圾场,选项 C 错误;碘 131 的半衰期是 8 天,它是一个统计规律,大量的碘131 在 8 天后会剩一半,16 天后会剩四分之一,选项 D 错误. 3.D 解析 是重核的裂变反应,是 衰变反应,选项 A 错误;是原子核的人工转变,是轻核的聚变反应,选项 B、C 错误;比放出的能量少,依据爱因斯坦质能方程可知,比质量亏损得少,故选项 D 正确. 4.B 解析 粒子轰击铝箔的核反应方程为 Al+ Pn,轰击铝箔后的生成物是磷P),它是磷的一种同位素,具有放射性,跟自然放射性元素一样会发生衰变,也有肯定的半衰期,衰变时
13、放出正电子,衰变方程为 Sie+,故 B 正确,A、C、D 错误. 5.AC 解析 H 谱线对应的波长大于 H 谱线对应的波长,故 H 谱线对应光子的频率较小,H 谱线对应光子的能量小于 H 谱线对应光子的能量,选项 A 正确;光电流大小与光的强度有关,故选项 B 错误;H 谱线对应光子的能量为 E=h =3.0310 -19 J=1.89 eV,选项 C 正确;E 4 -E 3 =0.66 eV,选项 D 错误. 6.BC 解析 依据电荷数守恒和质量数守恒知,钍核衰变过程中放出了一个电子,即 x 为电子,故 A 错误;衰变时释放的电子是核内的一个中子转化成一个质子时产生的,故 B 正确;原子
14、核衰变产生的 射线是反应生成的镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的,故 C 正确;钍的半衰期为 24 天,1 g 钍Th)经过 120 天后,即经过 5 个半衰期后,还剩 0.031 25 g,故 D 错误. 7.BC 解析 依据 =3 知,这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光,故 A 错误.氢原子由 n=3 能级向 n=1 能级跃迁时辐射出的光子能量最大,频率最大,最大能量为 13.6 eV-1.51 eV=12.09 eV,由光电效应条件可知,能使逸出功为 6.34 eV 的金属铂发生光电效应,故 B 正确.氢原子由 n=3 能级跃迁到 n=2能级时辐射出的光子能量最小,则产生的光波长最长
15、,故 C 正确.氢原子由 n=3 能级跃迁到 n=1 能级,辐射出的光子能量值最大,为 12.09 eV,故 D 错误. 8.D 解析 由 n=4 能级跃迁到 n=3 能级时产生的光,能量最小,频率最小,波长最长,因此最简单发生明显衍射现象,故 A、B 错误;大量处于 n=4 能级的氢原子能辐射出 =6 种频率的光,故 C 错误;由 n=2能级跃迁到 n=1 能级时辐射出的光的能量为 E=-3.4 eV-(-13.6) eV=10.2 eV,大于 6.34 eV,能使该金属发生光电效应,故 D 正确. 9.D 解析 由动量守恒定律得 0=Dv-Fv,所以 v= v,故 A 错误;Y 原子核与 Z 原子核的质量之比为D F,速度之比为 F D,因此它们的动能之比为 F D,故 B 错误;由于放出能量,有质量亏损,所以 Y 原子核和 Z 原子核的质量之和比 X 原子核的质量小,结合能之和比 X 的大,故 C 错误,D 正确. 10.D 解析 原子核的衰变过程满意动量守恒,粒子与反冲核的速度方向相反,依据左手定则可推断,粒子与反冲核的电性相反,则粒子带负电,衰变完成时粒子与反冲核的动量大小相等,方向相反,有m 1 v 1 =m 2 v 2 ,粒子与反冲核在匀强磁场中做圆周运
