（浙江專用）2019版高考物理大二輪復(fù)習(xí)優(yōu)選習(xí)題 專題五 加試選擇專題 提升訓(xùn)練19 波粒二象性和原子物理.doc

提升訓(xùn)練19波粒二象性和原子物理1.下列敘述中正確的是()a.一切物體都在輻射電磁波b.一般物體輻射電磁波的情況只與溫度有關(guān)c.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體溫度有關(guān)d.黑體能夠完全吸收入射的各種波長的電磁波2.某金屬在光的照射下產(chǎn)生光電效應(yīng),其遏止電壓uc與入射光頻率的關(guān)系圖象如圖所示,則由圖象可知()a.若已知電子電荷量e,就可以求出普朗克常量hb.遏止電壓是確定的,與照射光的頻率無關(guān)c.入射光的頻率為20時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h0d.入射光的頻率為30時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為h03.如圖所示是氫原子的能級(jí)圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),一共可以輻射出6種不同頻率的光子,其中巴耳末系是指氫原子由高能級(jí)向n=2能級(jí)躍遷時(shí)釋放的光子,則()a.6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的b.在6種光子中,從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子康普頓效應(yīng)最明顯c.使n=4能級(jí)的氫原子電離至少要0.85 ev的能量d.若從n=2能級(jí)躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)4.如圖甲所示,合上開關(guān),用光子能量為2.5 ev的一束光照射陰極k,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 v時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零,當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 v時(shí),電流表讀數(shù)為零。把電路改為圖乙,當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 v時(shí),則逸出功及電子到達(dá)陽極時(shí)的最大動(dòng)能為()a.1.5 ev,0.6 evb.1.7 ev,1.9 evc.1.9 ev,2.6 evd.3.1 ev,4.5 ev5.下列說法正確的是()a.湯姆生做了散射實(shí)驗(yàn),表明原子具有核式結(jié)構(gòu)b.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)c.光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的,產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過10-9 sd.衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子6.下列說法正確的是()a.圖甲中,當(dāng)弧光燈發(fā)出的光照射到鋅板上時(shí),與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角,證明光具有粒子性b.圖乙為某金屬在光的照射下,光電子最大初動(dòng)能ek與入射光頻率的關(guān)系圖象,當(dāng)入射光的頻率為20時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ec.圖丙中,用從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 ev的金屬鉑,不能發(fā)生光電效應(yīng)d.圖丁是放射性元素發(fā)出的射線在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)示意圖,射線c是粒子流,它產(chǎn)生的機(jī)理是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的7.2017年年初,我國研制的“大連光源”極紫外自由電子激光裝置,發(fā)生了波長在100 nm(1 nm=10-9m)附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖,“大連光源”因其光子的能量大、密度高,可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子,但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷,能夠電離一個(gè)分子的能量約為(取普朗克常量h=6.610-34 js,真空光速c=3108 m/s)()a.10-21 jb.10-18 jc.10-15 jd.10-12 j8.人們發(fā)現(xiàn),不同的原子核,其核子的平均質(zhì)量(原子核的質(zhì)量除以核子數(shù))與原子序數(shù)有如圖所示的關(guān)系。下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和核反應(yīng)的說法正確的是()a.由圖可知,原子核d和e聚變成原子核f時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損,要吸收能量b.由圖可知,原子核a裂變成原子核b和c時(shí)會(huì)有質(zhì)量虧損,要放出核能c.已知原子核a裂變成原子核b和c時(shí)放出的射線能使某金屬板逸出光電子,若增加射線強(qiáng)度,則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大d.在核反應(yīng)堆的鈾棒之間插入鎘棒是為了控制核反應(yīng)速度9.放射性同位素電池是一種新型電池,它是利用放射性同位素衰變放出的高速帶電粒子(射線、射線)與物質(zhì)相互作用,射線的動(dòng)能被吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?再通過換能器轉(zhuǎn)化為電能的一種裝置。其構(gòu)造大致是最外層是由合金制成的保護(hù)層,次外層是防止射線泄漏的輻射屏蔽層,第三層是把熱能轉(zhuǎn)化成電能的換能器,最里層是放射性同位素。電池使用的三種放射性同位素的半衰期和發(fā)出的射線如下表:同位素90sr210po238pu射線半衰期28年138天89.6年若選擇上述某一種同位素作為放射源,使用相同材料制成的輻射屏蔽層,制造用于執(zhí)行長期航天任務(wù)的核電池,則下列論述正確的是()a.90sr的半衰期較長,使用壽命較長,放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱,所需的屏蔽材料較薄b.210po的半衰期最短,使用壽命最長,放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱,所需的屏蔽材料較薄c.238pu的半衰期最長,使用壽命最長,放出的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱,所需的屏蔽材料較薄d.放射性同位素在發(fā)生衰變時(shí),出現(xiàn)質(zhì)量虧損,但衰變前后的總質(zhì)量數(shù)不變10.如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),下列說法正確的是()a.由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)放出的光子頻率最高b.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光c.用0.68 ev的光子入射能使氫原子躍遷到n=4的激發(fā)態(tài)d.用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 ev的金屬能發(fā)生光電效應(yīng)11.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示,由圖可知()a.隨溫度升高,各種波長的輻射強(qiáng)度都增加b.隨溫度降低,各種波長的輻射強(qiáng)度都增加c.隨溫度升高,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)d.隨溫度降低,輻射強(qiáng)度的極大值向波長較長的方向移動(dòng)12.核反應(yīng)堆是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng),釋放出大量核能。92235u+01n56141ba+3692kr+ax是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種,x是某種粒子,a是x粒子的個(gè)數(shù),用mu、mba、mkr分別表示92235u、56141ba、3692kr核的質(zhì)量,mx表示x粒子的質(zhì)量,c為真空中的光速,以下說法正確的是()a.x為中子,a=2b.x為中子,a=3c.上述核反應(yīng)中放出的核能e=(mu-mba-mkr-2mx)c2d.上述核反應(yīng)中放出的核能e=(mu-mba-mkr-3mx)c2提升訓(xùn)練19波粒二象性和原子物理1.acd解析 根據(jù)熱輻射的定義,a正確;根據(jù)熱輻射和黑體輻射的特點(diǎn)知一般物體輻射電磁波的情況除與溫度有關(guān)外,還與材料種類和表面狀況有關(guān),而黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的溫度有關(guān),b錯(cuò)誤,c正確;由黑體的定義知d正確。2.ac解析 根據(jù)光電效應(yīng)方程ek=h-w和-euc=0-ek得,uc=he-we,可知當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí),遏止電壓與入射光的頻率呈線性關(guān)系,b錯(cuò)誤;因?yàn)閡c=he-we,知圖線的斜率等于he,從圖象上可以得出斜率的大小,若已知電子電荷量e,可以求出普朗克常量h,a正確;從圖象上可知逸出功w=h0,根據(jù)光電效應(yīng)方程得ek=h20-w=h0,c正確;ek=h30-w=2h0,d錯(cuò)誤。3.bc解析 由e4-e1=hc,得6種光子中由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)的能量差最大,波長最短,所以a項(xiàng)錯(cuò)誤。在6種光子中,從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)釋放的光子的能量最大,則光子的波長最短,康普頓效應(yīng)最明顯,故b項(xiàng)正確。由e-e4=0-(-0.85 ev)=0.85 ev,所以要使n=4能級(jí)的氫原子電離至少需0.85 ev的能量,c項(xiàng)正確。因?yàn)閑2-e1=10.2 ev=h1,e3-e2=1.89 ev=h2,所以12,故d項(xiàng)錯(cuò)誤。4.c解析 光子能量h=2.5 ev的光照射陰極,電流表讀數(shù)不為零,則能發(fā)生光電效應(yīng),當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6 v時(shí),電流表讀數(shù)為零,則電子不能到達(dá)陽極,由動(dòng)能定理eu=12mvm2知,最大初動(dòng)能ekm=eu=0.6 ev,由光電效應(yīng)方程h=ekm+w知w=1.9 ev,對(duì)圖乙,當(dāng)電壓表讀數(shù)為2 v時(shí),電子到達(dá)陽極的最大動(dòng)能ekm=ekm+eu=0.6 ev+2 ev=2.6 ev。故c正確。5.bcd解析 本題考查原子物理、光電效應(yīng)現(xiàn)象。盧瑟福做了散射實(shí)驗(yàn),表明原子具有核式結(jié)構(gòu),a錯(cuò)誤;太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng),b正確;光電效應(yīng)的發(fā)生幾乎是瞬時(shí)的,產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過10-9 s,c正確;衰變的實(shí)質(zhì)是核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成了一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,d正確。6.ab解析 光子帶有能量,鋅板中的電子吸收光子后脫離鋅板,鋅板帶有正電,驗(yàn)電器的金屬箔張開,說明光具有粒子性,a正確;根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程ek=h-w0,結(jié)合題圖可知縱截距的絕對(duì)值代表的是逸出功,則w0=e=h0,當(dāng)入射光的頻率為20時(shí),最大初動(dòng)能為ek=2h0-w0=e,b正確;根據(jù)能級(jí)躍遷公式得出題圖丙中放出光子的能量為h=e2-e1=10.2 ev6.34 ev,所以能發(fā)生光電效應(yīng),c錯(cuò)誤;粒子流本質(zhì)是電子,粒子產(chǎn)生原理是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,并不是核外電子,d錯(cuò)誤。7.b解析 光子的能量e=h,c=,聯(lián)立解得e210-18 j,b項(xiàng)正確。8.bd解析 原子核d、e聚變成原子核f,放出能量,a錯(cuò)誤;a裂變成b、c,放出能量,b正確;增加入射光強(qiáng)度,光電子的最大初動(dòng)能不變,c錯(cuò)誤;鎘棒能吸收中子,可控制核反應(yīng)速度,d正確。9.cd解析 原子核衰變時(shí),釋放出高速運(yùn)動(dòng)的射線,這些射線的能量來自原子核的質(zhì)量虧損,即質(zhì)量減小,但質(zhì)量數(shù)不變,d對(duì);從表格中顯示sr的半衰期為28年、po的半衰期為138天、pu的半衰期為89.6年,故pu的半衰期最長,其使用壽命也最長,射線的穿透能力沒有射線強(qiáng),故較薄的屏蔽材料即可擋住射線的泄漏,a、b錯(cuò),c對(duì)。10.bd解析 n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量為10.2 ev,而n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量為12.09 ev,故由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量小于由n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量,所以由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)放出的光子頻率小,a錯(cuò)誤;根據(jù)c32=3可得這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光,b正確;-0.85 ev-(-1.51 ev)=0.66 ev,故不能使得n=3能級(jí)上的氫原子躍遷到n=4的激發(fā)態(tài),c錯(cuò)誤;n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量為10.2 ev,故可以使得逸出功為6.34 ev的金屬發(fā)生光電