【物理】2019届二轮复习近代物理初步作业（全国通用）

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专题强化练(十四)‎ 考点1　光电效应 ‎1．(2018·龙海联考)关于光的理解，下列说法正确的是(　　)‎ A．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C．德布罗意是历史上第一个实验验证了物质波存在的人 D．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样 解析：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性，康普顿效应也揭示了光具有粒子性，A正确；光同时具有波粒二象性，B错误；德布罗意是历史上第一个提出物质波的人，C错误；牛顿认为光是一种实物，是一些硬的小球，是按照牛顿运动定律运动的，而爱因斯坦的光子说认为，光子是一种不连续的，分离的粒子状的波动，D错误．‎ 答案：A ‎2．(多选)(2018·新乡月考)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，金属板向外发射的电子又可以叫做光子 B．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率 C．对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率无关 D．石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，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又可以叫做光电子，不是光子，选项A 错误；用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属发生光电效应的极限频率，也叫截止频率，选项B正确；对于同种金属而言，遏止电压与入射光的频率有关，因为入射光的频率越大，则光电子的最大初动能越大，则遏止电压也越大，选项C错误；石墨对X射线散射时，部分X射线的散射光波长会变大，这个现象称为康普顿效应，选项D正确 答案：BD ‎3.(2018·西安联考)如图所示，当一束一定强度某一频率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．若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变 B．若将滑动触头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．若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时，电流表读数不变 ‎ 解析：所加的电压，使光电子到达阳极，则灵敏电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，当滑片向B端移动时，电流表读数有可能不变；当滑片向A端移动时，所加电压减小，则光电流可能减小，也可能不变，故A正确，B错误；若用红外线照射阴极K时，因红外线频率小于可见光，但是不一定不能发生光电效应，电流表不一定没有电流，故C错误；若用一束强度相同的紫外线照射阴极K时，紫外线的频率大于可见光的频率，则光子数目减小，电流表读数减小，故D错误．‎ 答案：A ‎4．(多选)(2018·苏州模拟)‎ 如图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频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5)．由图可知 (　　)‎ A．该金属的截止频率为4.27×1014Hz B．该金属的截止频率为5.5×1014Hz C．该图线的斜率表示普朗克常量 D．该金属的逸出功为0.5 eV 解析：图线在横轴上的截距为截止频率，A正确、B错误；由光电效应方程Ek＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，C正确；金属的逸出功为：W0＝hν0＝eV＝1.77 eV，D错误．‎ 答案：AC 考点2　原子能级和能级跃迁 ‎5．(多选)(2018·邵阳联考)下列说法中正确的是(　　)‎ A．放射性元素的半衰期与温度、压强无关 B．玻尔理论认为，原子中的核外电子轨道是量子化的 C．“原子由电子和带正电的物质组成”是通过卢瑟福α粒子散射实验判定的 D．天然放射性元素Th(钍)共经过4次α衰变和6次β衰变变成Pb(铅)‎ 解析：放射性元素的半衰期只和本身的性质有关，与外界因素无关，A正确；玻尔认为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的，故B正确；卢瑟福α 粒子散射实验说明了原子的核式结构模型，C错误；设衰变过程经历了x次α衰变、y次β衰变，则由电荷数与质量数守恒得：232＝208＋4x，90＝82＋2x－y，得x＝6，y＝4，D错误．‎ 答案：AB ‎6．(多选)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上，下列说法正确的是(　　)‎ A．核外电子受力变小 B．原子的能量减少 C．氢原子要吸收一定频率的光子 D．氢原子要放出一定频率的光子 解析：根据F＝k得，轨道半径减小，则核外电子受力变大，故A错误；核外电子由较远轨道跃迁到较近轨道，原子能量减少，故B正确；因为原子能量减少，知氢原子放出一定频率的光子，故C错误，D正确．‎ 答案：BD ‎7．(多选)(2018·龙岩质检)氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 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n＝3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n＝3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n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有1种频率的光能使钠产生光电效应 D．大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时发出的光当中有2种频率的光能使钠产生光电效应 解析：大量处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，可以发出C＝3种频率的光子，光子能量分别为：12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV，故只能发出1种频率的可见光，故选项A正确，选项B错误；发出的光子能量有两种能量大于钠的逸出功，故有2种频率的光能使钠产生光电效应，故选项C错误，选项D正确 答案：AD ‎8．许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的，因此光谱研究是探索原子结构的一条重要途径．利用氢气放电管可以获得氢原子光谱，根据玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱的产生机理．已知氢原子的基态能量为E1，激发态能量为En＝，其中n＝2，3，4….1885年，巴耳末对当时已知的在可见光区的四条谱线做了分析，发现这些谱线的波长能够用一个公式表示，这个公式写作＝R，n＝3，4，5….式中R叫做里德伯常量，这个公式称为巴耳末公式．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则里德伯常量R可以表示为(　　)‎ A．－　　　　　　 B. C．－ D. 解析：氢原子若从n>2的能级跃迁到n＝2‎ 的能级，由玻尔理论可得：－＝hν＝，按照巴耳末公式，原子由n>2的能级跃到n＝2的能级，放出的谱线的波长满足：＝R，以上两式相比较可得：－E1＝hcR，故里德伯常量R可表示为R＝－，C选项正确．‎ 答案：C 考点3　原子核的衰变 ‎9．某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线，让这三种射线进入磁场，运动情况如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大 B．C粒子是原子核的重要组成部分 C．A粒子一定带正电 D．B粒子的穿透性最弱 解析：半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故A错误；由题图可知C粒子为电子，而原子核带正电，故B错误；由左手定则可知，A粒子一定带正电，故C正确；B粒子为γ射线，穿透性最强，故D错误．‎ 答案：C ‎10．在一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为(　　)‎ A．6次 B．10次 C．22次 D．32次 解析：一个U原子核衰变为一个Pb原子核的过程中，发生α衰变的次数为(238－206)÷4＝8次，发生β衰变的次数为2×8－(92－82)＝6次，选项A正确．‎ 答案：A ‎11．14C是碳的一种半衰期为5 730年的放射性同位素，2010年2月科学家发现了曹操墓，若考古工作者探测到其棺木中14C的含量约为原来的，则该古木死亡的时间距今大约为(　　)‎ A．22 900年 B．11 400年 C．5 700年 D．1 900年 解析：假设古木死亡时14C的质量为m0，现在的质量为m，从古木死亡到现在所含14C经过了n个半衰期，由题意可知：＝＝，所以n＝，即古木死亡的时间距今约为5 730×年＝1 910年，D正确．‎ 答案：D 考点4　核反应方程和核能计算 ‎12．对下列各原子核变化的方程，表述正确的是(　　)‎ A.H＋H→He＋n是核聚变反应 B.H＋H→He＋n是α衰变 C.Se→Kr＋2e是核裂变反应 D.U＋n→Xe＋Sr＋2n是β衰变 解析：H＋H→He＋n，属于核聚变反应，A正确，B错误；Se→Kr＋2e是β衰变，C错误；U＋n→Xe＋Sr＋2n是核裂变反应，D错误．‎ 答案：A ‎13．(多选)核电站中采用反应堆使重核裂变，将释放出的巨大能量转换成电能．反应堆中一种可能的核反应方程式是U＋n→Nd＋Zr＋x＋y，设U核质量为m1，中子质量为m2，Nd核质量为m3，Zr核质量为m4，x质量为m5，y质量为m6，那么，在所给的核反应中(　　)‎ A．x可能是3H，y可能是11e B．x可能是3n，y可能是8e C．释放的核能为(m1＋m2－m3－m4－m5－m6)c2‎ D．释放的核能为(m3＋m4＋m5＋m6＋m1－m2)c2‎ 解析：根据质量数和电荷数守恒，若x是3H，y是11e，则质量数不守恒，若x是3n，y是8e，则都满足，故A错误，B正确；根据能量转化可知反应前的质量大于反应后的质量，因为反应时一部分质量转化为能量释放出去了，故C正确，D错误．‎ 答案：BC ‎14．(2017·北京卷)在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次α衰变．放射出的α粒子(He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量．‎ ‎(1)放射性原子核用X表示，新核的元素符号用Y表示，写出该α衰变的核反应方程．‎ ‎(2)α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小．‎ ‎(3)设该衰变过程释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，新核的质量为M，求衰变过程的质量亏损Δm.‎ 解析：(1)X→Y＋He.‎ ‎(2)设α粒子的速度大小为v，‎ 由qvB＝m，T＝，‎ 得α粒子在磁场中运动周期T＝.‎ 环形电流大小I＝＝.‎ ‎(3)由qvB＝m，‎ 得v＝.‎ 设衰变后新核Y的速度大小为v′，系统动量守恒 Mv′－mv＝0，‎ v′＝＝，‎ 由Δmc2＝Mv′2＋mv2，‎ 得Δm＝.‎ 答案：(1)X→Y＋He ‎(2)　 ‎(3)