【物理】2020届一轮复习人教版波粒二象性原子结构和原子核课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版波粒二象性原子结构和原子核课时作业

‎45分钟高考热点练(十二)波粒二象性 原子结构和原子核 热点一　光电效应规律及光电效应方程的应用 ‎1．(多选)关于光电效应和康普顿效应的规律，下列说法正确的是(　　)‎ A．光电效应中，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率有关 D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长，这个现象称为康普顿效应 解析：　光电效应中，金属板向外发射的电子叫光电子，光子是光量子的简称，A错误；根据光电效应方程hν＝W0＋eUc可知，对于同种金属而言(逸出功一样)，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C正确；在石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，康普顿效应说明光具有粒子性，B错误，D正确。‎ 答案：　CD ‎2．(2018·河北秦皇岛模拟)用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率ν变化的Ekν图象，已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将二者的图线画在同一个Ek ν图象中，如图所示，用实线表示钨的Ek ν图象，虚线表示锌的Ek ν图象，则正确反映这一过程的是(　　)‎ 解析：　依据光电效应方程Ek＝hν－W0可知，Ek ν图线的斜率代表普朗克常量h，因此钨和锌的Ek ν图线应该平行。图线在横轴的截距代表极限频率ν0，而ν0＝，因此钨的极限频率ν0小些。综上所述，A图正确。‎ 答案：　A ‎3.‎ ‎(多选)(2018·泰安市一模)用如图所示的装置研究光电效应现象。当用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触头c ‎，发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是(　　)‎ A．光电子的最大初动能始终为1.05 eV B．光电管阴极的逸出功为1.05 eV C．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大 D．改用能量为2.5 eV的光子照射，移动变阻器的触头c，电流表G中也可能有电流 解析：　由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0可知，同种金属的逸出功相同，所以光电子逸出后的初动能取决于获得的能量，A错误。当电压表示数大于或等于1.7 V时，电流表无示数，说明遏止电压为1.7 V，由eU＝mv2，可求得光电管的逸出功为1.05 eV，B正确。若光的频率不变，反向电压大于遏止电压后电路中就不再有电流，C错误。当入射光频率超过截止频率，且反向电压小于遏止电压，电路中就会有电流，D正确。‎ 答案：　BD 热点二　氢原子能级跃迁 ‎4．一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子(　　)‎ A．放出光子，能量增加 B．放出光子，能量减少 C．吸收光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少 解析：　氢原子从高能级向低能级跃迁时，放出光子，能量减少，故选项B正确，选项A、C、D错误。‎ 答案：　B ‎5.‎ ‎(多选)(2018·河南南阳模拟)氢原子的能级示意图如图所示。现用能量介于10～12.9 eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是(　　)‎ A．照射光中只有一种频率的光子被吸收 B．照射光中有三种频率的光子被吸收 C．氢原子发射出三种不同波长的光 D．氢原子发射出六种不同波长的光 解析：　因为(－13.6＋10)eV＝－3.6 eV，－13.6 eV＋12.9 eV＝－0.7 eV，可知照射光中有三种频率的光子被吸收。氢原子跃迁的最高能级为n＝4能级，根据C＝6知，氢原 子发射出六种不同波长的光，故B、D正确，A、C错误。‎ 答案：　BD ‎6．(2018·湖南永州二模)‎ 如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为氢原子的光谱。已知谱线a是氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2能级时的辐射光，谱线b可能是氢原子在下列哪种情形跃迁时的辐射光(　　)‎ A．从n＝3的能级跃迁到n＝2的能级 B．从n＝5的能级跃迁到n＝2的能级 C．从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级 D．从n＝5的能级跃迁到n＝3的能级 解析：　由题图乙可知，谱线a的波长大于谱线b的波长，所以a光的光子频率小于b光的光子频率，则b光的光子能量大于n＝4和n＝2间的能级差，分析可知A、C、D错误，B正确。‎ 答案：　B 热点三　核反应与核能 ‎7．以下几个原子核反应中，X代表α粒子的反应式是(　　)‎ A.He＋Be→C＋X　　　 B．Th→Pa＋X C.H＋H→n＋X D．P→Si＋X 解析：　根据核反应前后质量数守恒和核电荷守恒，C反应式中X的核电荷数为2，质量数为4，是α粒子。选项A是发现中子的核反应方程，X为n；选项B是239Th的衰变方程，X是e；选项D是30P的衰变方程，X是e。选项C正确。‎ 答案：　C ‎8．(多选)以下说法正确的是(　　)‎ A．重核裂变反应过程中出现质量亏损会导致方程两边质量数不守恒 B．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，电势能的减少量大于动能的增加量 C．按照玻尔原子理论，氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少 D.U衰变成Pb要经过8次β衰变和6次α衰变 解析：　裂变反应过程中出现质量亏损但质量数仍守恒，选项A错误；氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，电势能减小，动能增加，还要释放一定频率的光子，所以电势能的减少量大于动能的增加量，B正确；玻尔认为，氢原子由高能量状态跃迁到低能量状态时，原子能量减少，故C正确。根据核反应前后的质量数和核电荷数守恒知，铀核(U)衰变为铅核(Pb)要经过8次α衰变和6次β衰变，D错误。‎ 答案：　BC ‎9．(多选)下列说法正确的是(　　)‎ A．比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定 B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应 C．发生β衰变时，元素原子核的质量数不变，电荷数减少1‎ D．一束光照射到某种金属上，没有发生光电效应现象，是因为照射时间短。‎ 解析：　比结合能越大，原子中核子结合的越牢固，原子核越稳定，A正确；太阳内部不断发生着轻核聚变反应，释放出巨大的能量，故B正确；发生β衰变时，是原子核内部的一个中子转变成一个质子并放出一个电子，故原子核的质量数不变，电荷数增加1，C错误；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率太小，而不是照射时间短的缘故，故D错误。‎ 答案：　AB ‎10．(多选)(2018·河南安阳一模)根据下面所给图片及课本中有关历史事实，结合有关物理知识，判断下列说法正确的是(　　)‎ A．图甲是研究光电效应的示意图，发生光电效应的条件是入射光的波长大于金属的“极限波长”‎ B．图乙是链式反应的示意图，发生链式反应的条件之一是裂变物质的体积大于或等于临界体积 C．图丙是氢原子的能级图，一个处于n＝4能级的氢原子，跃迁时可以产生6种光子 D．图丁是衰变规律的示意图，原子序数大于83的元素都具有放射性，小于83的个别元素，也具有放射性 解析：　根据光电效应方程Ekm＝h－h，入射光的波长必须小于极限波长才能发生光电效应，故A错误；当裂变物质的体积达不到临界体积时，不会发生持续的链式反应，有利于裂变物质的贮存，当超过临界体积时，则可发生持续的裂变反应，故B正确；处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁，最终跃迁到基态，跃迁情况可能是4→1，释放1种频率的光子，4→3→1,4→2→1，释放2种频率的光子，4→3→2→1，释放3种频率的光子，故C错误；原子序数大于83的元素都具有放射性，小于83的个别元素，也具有放射性，故D正确。‎ 答案：　BD ‎11．氘核H和氚核H结合成氦核He的核反应方程如下：‎ H＋H→He＋n＋17.6 MeV，下列说法正确的是(　　)‎ A．这个核反应称为热核反应 B．要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文，式中17.6 MeV是核反应中吸收的能量 C．核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量减少了3.1×10－29 kg D．核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量增加了3.1×10－29 kg 解析：　H＋H―→He＋n＋17.6 MeV为轻核聚变反应(或热核反应)，选项A正确；17.6 MeV是反应中释放出的能量，选项B错误；由ΔE＝Δm·c2可知，质量减少Δm＝＝3.1×10－29 kg，选项C正确，D错误。‎ 答案：　AC ‎12．室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡。氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中，氡看不到，嗅不到，即使在氡浓度很高的环境里，人们对它也毫无感觉，氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌，是除吸烟外导致肺癌的第二大因素，静止的氡核Rn放出一个粒子x后变成钋核Po，钋核的动能为Ek1，若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能。试回答以下问题：‎ ‎(1)写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x)。‎ ‎(2)求粒子x的动能Ek2。‎ 解析：　(1)氡核Rn放出某种粒子x后变成钋核Po根据核反应前后质量数和电荷数守恒，可以判断发生的α衰变，衰变方程为Rn→Po＋He ‎(2)设钋核的质量为m1、速度为v1，粒子x的质量为m2、速度为v2，根据动量守恒定律，有0＝m1v1－m2v2‎ 粒子x的动能：‎ Ek2＝＝×＝ 答案：　(1)Rn→Po＋He　(2)