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1、专题突破练13光电效应原子结构和原子核(时间:45分钟满分:100分)选择题(共14小题。第110题每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。第1114题每小题10分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.(2018湖南益阳4月调研)关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是()A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.光电效
2、应现象证明光是一种波2.(2018山东枣庄二调)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.大量处于n=3能级的氢原子在自发跃迁时,会发出3种不同频率的光D.由玻尔的原子模型可以推知,氢原子所处的能级越高,其核外电子动能越大3.(2018四川“联测促改”)如图所示,用波长为0的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示数恰好减小为零;再用波长为的单色光重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的3倍时,电流表的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为h,真空中光速为c。该金属的逸出功为()A
3、.B.C.D.4.(2018河北衡水金卷模拟)如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路,阴极K受到光照时可以发射光电子,电源正负极可以对调。实验中得到如图乙所示的实验规律,下列表述错误的是()A.在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流趋于一个饱和值B.在光的频率不变的情况下,入射光越强饱和电流越大C.一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,遏止电压不变D.蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度5.如图所示,当一束一定强度的黄光照射到光电管阴极K上时,此时滑片P处于A、B中点,电流表中有电流通过,则()A.若将滑片P向B端移动时,电
4、流表读数有可能不变B.若将滑片P向A端移动时,电流表读数一定增大C.若用红外线照射阴极K时,电流表中一定没有电流通过D.若用一束紫光照射阴极K时,电流表可能没有读数6.(2018山西太原二模)如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时,辐射出光子a;从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出光子b。以下判断正确的是()A.在真空中光子a的波长大于光子b的波长B.光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C.光子a可能使处于n=4能级的氢原子电离D.大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线7.(2018天津卷)国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于201
5、7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BAl俘获一个粒子,产生P并放出一个粒子CB俘获一个质子,产生Be并放出一个粒子DLi俘获一个质子,产生He并放出一个粒子8.(2018陕西咸阳二模)对下列各项叙述正确的是()A.实物粒子只具有粒子性,没有波动性,光子具有粒子二象性B.粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C.当入射光的波长低于极限波长时不会发生光电效应D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小9.(2018山西晋中调研)下列
6、说法中正确的是()A.碘131(即I)核不稳定,会发生衰变,其半衰期为8天,经过8天后,30个放射性碘131衰变的个数一定是15个B.光电效应揭示了光的粒子性C.射线、射线、射线本质上都是电磁波,且射线的波长最短D.当某种单色光照射某金属表面时,能产生光电效应,则入射光的波长越大,产生的光电效应的最大初动能越大10.(2018湖南株洲二质检)一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅Am衰变成镎Np的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿射线径迹产生一连串的凝结核,容器内就出现“云雾”,这样就可以看到射线的径迹。已知Am的半衰期为432.6年,则下列说法正确的是()A
7、.放射线是核外电子电离形成的B.通过该云室看到的是射线的径迹C.0.4 g的Am经过865.2年衰变了0.1 gD.若云室的温度升高Am的半衰期会变短11.(2018山东烟台期末)一群处于n=5能级的氢原子在向n=1的能级跃迁的过程中()A.放出4种频率不同的光子B.放出10种频率不同的光子C.放出的光子的最大能量为13.06 eV,最小能量为0.66 eVD.放出的光子有的能使逸出功为13 eV的金属发生光电效应现象12.(2018湖南永州三模)如图所示是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图。大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子,设普朗克常量为h,下列说法正确的是(
8、)A.能产生3种不同频率的光子B.产生的光子的最大频率为C.当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,氢原子的能量变大D.若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E213.(2018云南统一检测)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示,下列判断正确的是()A.比结合能越大,原子核越稳定BH核比Li核更稳定CU核裂变成两个中等质量的核时释放能量DKr核的结合能比U核的大14.(2018广东揭阳二模)下列说法中正确的是()A.粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依
9、据B.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大C.在光电效应的实验中,入射光的强度增大,光电子的最大初动能也增大DBi的半衰期是5天,12 Bi经过15天衰变后剩余的质量为1.5 g专题突破练13光电效应原子结构和原子核选择题(共14小题。第110题每小题6分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。第1114题每小题10分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得10分,选对但不全的得5分,有选错或不答的得0分)1.A解析 1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象,爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释,故A正确
10、;每种金属都有一个截止频率,只有入射光的频率高于截止频率,才会发生光电效应,故B错误;爱因斯坦的光电效应方程Ek=h-W0,光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比,故C错误;光电效应现象证明光具有粒子性,故D错误;故选A。2.C解析 光电效应实验中,光电流的大小与入射光的强弱有关,故A错误;汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子,卢瑟福提出了原子的核式结构模型,故B错误;大量处于n=3能级的氢原子在自发跃迁时,会发出=3种不同频率的光,故C正确;由玻尔的原子模型可以推知,氢原子所处的能级越高,离原子核越远,据k=m可知速度越小,核外电子动能越小,故D错误;故选C。3.C解析 设第一次实验遏止电
11、压为U,根据光电效应方程,则光电子的最大初动能为:Ekm=eU=h-W0;用波长为的单色光照射时,Ekm=3eU=h-W0;联立解得:W0=,故C正确。4.D解析 在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,则从K极发射出的电子射到阳极的电子越来越多,则光电流趋于一个饱和值,选项A正确;在光的频率不变的情况下,入射光越强,则单位时间射出的光电子数越多,则饱和电流越大,选项B正确;一定频率的光照射光电管,不论光的强弱如何,根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变,则遏止电压不变,选项C正确;因为蓝光的频率大于黄光,蓝光频率大于黄光频率,所以蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压,故选项D错误
12、;此题选择错误的选项,故选D。5.A6.A解析 氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能级差,根据Em-En=h知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的频率小于b光的频率,光子a的波长大于光子b的波长,故A正确;光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差,所以不能被基态的原子吸收,故B错误;光子a的能量小于n=4能级的电离能,所以不能使处于n=4能级的氢原子电离,C错误;大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射3种不同谱线,故D错误。7.B解析 本题考查核反应方程式的书写,根据质量数和核电荷数守恒可快速选出答案。根据质量数和核电荷数守
13、恒可得:N+H,选项A错误AlHen,选项B正确HHe,选项C错误LiHeHe,选项D错误。8.B解析 任何物体都有波粒二象性,大到实物粒子,小到光子,选项A错误;粒子散射实验中少数粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据,选项B正确;入射光的波长低于极限波长,则入射光的频率高于极限频率,会发生光电效应,选项C错误;半衰期不受外部条件的影响,选项D错误;故选B。9.B解析 半衰期是对大量原子核的一个统计规律,对少数粒子不适用,故A错误;射线是氦核,射线是高速运动的电子,只有射线本质上是电磁波,故C错误;根据光电效应方程:Ekm=-W0,可知能产生光电效应时,入射光的波长越大,产生
14、的光电效应的最大初动能越小,故D错误。故选B。10.B解析 根据题意可知反应方程为NpHe,则放射线是原子核的衰变放出的粒子,通过该云室看到的是射线的径迹,选项A错误,B正确;0.4 g的Am经过865.2年经过了两个半衰期,则还剩下0.1 g,选项C错误;半衰期与外界环境无关,选项D错误;故选B。11.BD解析 一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁,共产生=10种频率不同的光子,故A项错误,B项正确;根据玻尔理论能级差越大跃迁放出的光子能量越大,故Emax=E5-E1=-0.54 eV-(-13.6 eV)=13.06 eV,Emin=E5-E4=-0.54 eV-(-0.85 eV)=
15、0.31 eV,C项错误;因Emax=13.06 eV13 eV,故光子的能量大于逸出功,可以使金属发出光电效应,D项正确。故选BD。12.ABD解析 从n=3能级跃迁能产生=3种光子,A正确;产生的光子有最大能量的是从n=3能级向n=1能级跃迁时产生的,根据公式h=E3-E2,解得=,B正确;从高能级向低能级跃迁,释放光子,氢原子能量变小,C错误;若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E2,故D正确。13.AC解析 比结合能越大原子核越稳定,故A正确。由题图可知H核比Li核的比结合能小,故H核比Li核更不稳定,故B错误;重核裂变成中等质量的核,有质量亏损,释放能量,故C正确;由图可知Kr核的比结合能比U核的大,但是Kr核的结合能小于U核的结合能,故D错误,故选AC。14.AD解析 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据,故A正确;根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,故B错误;在光电效应的实验中,入射光的强度增大,频率不变,光电子的最大初动能Ek=h-W不变,C
