高二物理：3-5原子物理(全面)(带参考答案).pdf

1 高二物理：原子物理一、光的波粒二象性一、单项选择题1.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则()A逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C逸出的光电子数不变，光电子的最大初动能减小D光的强度减弱到某一数值，就没有光电子逸出了2.用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是()A改用频率更小的紫外线照射B改用 X 射线照射C改用强度更大的原紫外线照射D延长原紫外线的照射时间3.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是()A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应4.如图所示是光电管使用的原理图当频率为0的可见光照射至阴极K 上时，电流表中有电流通过，则()A若将滑动触头P 移到 A 端时，电流表中一定没有电流通过B若将滑动触头P 逐渐由图示位置移向B 端时，电流表示数一定增大C若用紫外线照射阴极K 时，电流表中一定有电流通过D若用红外线照射阴极K 时，电流表中一定有电流通过5.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 变化的 Ek图像，已知钨的逸出功是3.28eV，锌的逸出功是3.34eV，若将二者的图线画在同一个Ek 坐标系中，如图所示，用实线表示钨，虚线表示锌，则正确反映这一过程的是()6.关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()A不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性7.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的_也相等()A速度B动能C动量D总能量二、多项选择题8.光电效应的实验结论是：对于某种金属()A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小2 D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9.产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是()A对于同种金属，Ek与照射光的强度无关B对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比C对于同种金属，Ek与光照射的时间呈正比D对于同种金属，Ek与照射光的频率呈线性关系E对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功呈线性关系10.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，普朗克常量h6.631034Js，由图可知()A该金属的极限频率为4.271014Hz B该金属的极限频率为5.51014Hz C该图线的斜率表示普朗克常量D该金属的逸出功为0.5eV 11.从光的波粒二象性出发，下列说法正确的是()A光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性B光的频率越高，光子的能量越大C在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方D在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方三、高考题型练习题1.关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是A金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 B光电流的强度与入射光的强度无关C用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 2.（多选）下列关于近代物理知识说法中正确的是A光电效应显示了光的粒子性 B玻尔理论可以解释所有原子的光谱现象C康普顿效应进一步证实了光的波动特性D为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的3、（多选）如图所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是A.入射光太弱；B.入射光波长太长；C.光照时间短；D.电源正负极接反。4（多选）(上海卷)光电效应的实验结论是：对于某种金属A无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D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5(广东卷)硅光电池是利用光电效应原理制成的器件下列表述正确的是A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应6.（多选）（上海物理）用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像，则A图像(a)表明光具有粒子性B图像(c)表明光具有波动性C用紫外光观察不到类似的图像3 D实验表明光是一种概率波7.（多选）（广东理综）光电效应实验中，下列表述正确的是A光照时间越长光电流越大 B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关 D入射光频率大于极限频率才能产生光电子8.（上海物理）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是A改用频率更小的紫外线照射 B改用 X射线照射C改用强度更大的原紫外线照射 D延长原紫外线的照射时间9.（全国理综新课标）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为_。若用波长为（0）单色光做实验，则其截止电压为_。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c 和 h 10.（福建理综）爱因斯坦因提出光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921 年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率 的关系如图所示，其中0为极限频率。从图中可以确定的是（填选项前的字母）A逸出功与 有关BEkm与入射光强度成正比C当=0时会逸出光电子D 图中直线斜率与普朗克常量有关二、原子结构和原子核一、对应题型练习?题组 1原子的核式结构模型1关于原子结构，下列说法正确的是()A玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律B卢瑟福核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性C卢瑟福的粒子散射实验表明原子内部存在带负电的电子D卢瑟福的粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”2卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()?题组 2玻尔理论与氢原子跃迁3下列说法中正确的是()A氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子动能增加，原子势能减少B原子核的衰变是原子核在其他粒子的轰击下发生的C 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子而产生的D放射性元素的半衰期随温度和压强的变化而变化4 4下列说法正确的是()A根据玻尔理论，氢原子在辐射光子的同时，轨道也在连续地减小B放射性物质的温度升高，则半衰期减小C用能量等于氘核结合能的光子照射静止氘核不可能使氘核分解为一个质子和一个中子D某放射性原子核经过2 次 衰变和一次衰变，核内质子数减少3 个E根据玻尔理论，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，同时电子的动能增大，电势能减小5如图 1 所示是某原子的能级图，a、b、c 为原子跃迁时所发出的三种波长的光在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是()图 1 6如图 2为氢原子能级图，现有一群处于n3 激发态的氢原子，则这些原子()图 2 A发出的光子最小能量是0.66 eV B发出的光子最大能量是12.75 eV C能发出3 种不同频率的光子D由 n3 跃迁到 n1 时发出的光子频率最高?题组 3原子核的衰变、人工核反应7能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一下列释放核能的反应方程，表述正确的有()A.31H21H42He10n 是核聚变反应B.31H21H42He10n 是 衰变C.23592U10n14456Ba8936Kr 310n 是核裂变反应D.23592U10n14054Xe9438Sr210n 是 衰变8如图 3甲是 、三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，请问图乙中的检查利用的是()5 图 3 A 射线B射线C 射线D三种射线都可以9下列说法正确的是()A发现中子的核反应方程是94Be42He126C10n B 20 个23892U 的原子核经过两个半衰期后剩下5 个23892U C.23592U 在中子轰击下生成9438Sr 和14054Xe 的过程中，原子核中的平均核子质量变小D原子从一种定态跃迁到另一种定态时，一定辐射出一定频率的光子10一个氘核和一个氚核经过反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个光子已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法中正确的是()A这个反应的核反应方程是21H31H42He10n B这个反应既不是聚变反应也不是裂变反应C辐射出的 光子的能量E(m3 m4m1m2)c2 D辐射出的 光子的波长 hm1m2m3m4c211.23592U 经过 m 次 衰变和 n 次 衰变，变成20782Pb，则()Am7，n3 Bm7，n4 Cm14，n9 Dm14，n18 二、模拟题组考点一电子的发现，原子的核式结构1（多选）关于 粒子散射实验的下述说法中正确的是（）A在实验中观察到的现象是绝大多数 粒子穿过金箔后，仍沿原来方向前进，少数发生了较大偏转，极少数偏转超过90，有的甚至被弹回接近180；B使 粒子发生明显偏转的力是来自带正电的核及核外电子，当 粒子接近核时是核的推斥力使粒子发生明显偏转，当 粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转；C实验表明原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分；D实验表明原子中心的核带有原子的全部正电及全部质量。2（多选）卢瑟福对粒子散射实验的解释是（）A使 粒子产生偏转的主要力是原子中电子对粒子的作用力。B使 粒子产生偏转的力主要是库仑力。C原子核很小，粒子接近它的机会很少，所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进。D能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子。3.（多选）根据卢瑟福的原子核式结构模型，下列说法中不正确的是（）A原子中的正电荷均匀分布在整个原子范围内 B原子中的质量均匀分布在整个原子范围内C原子中的正电荷和质量都均匀分布在整个原子范围内D原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域范围内4.（上海物理）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，这一模型建立的基础是A.粒子的散射实验B.对阴极射线的研究 C.天然放射性现象的发现D.质子的发现