專題突破練13光電效應原子結構和原子核(時間:45分鐘滿分:100分)選擇題(共14小題。第110題每小題6分,共60分,在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求。第1114題每小題10分,共40分,在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對的得10分,選對但不全的得5分,有選錯或不答的得0分)1.(2018湖南益陽4月調研)關于下列物理史實與物理現(xiàn)象,說法正確的是()A.光電效應現(xiàn)象由德國物理學家赫茲發(fā)現(xiàn),愛因斯坦對其做出了正確的解釋B.只有入射光的頻率低于截止頻率,才會發(fā)生光電效應C.根據(jù)愛因斯坦的光電效應方程可知,光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D.光電效應現(xiàn)象證明光是一種波2.(2018山東棗莊二調)下列說法正確的是()A.光電效應實驗中,光電流的大小與入射光的強弱無關B.盧瑟福發(fā)現(xiàn)了電子,在原子結構研究方面做出了卓越的貢獻C.大量處于n=3能級的氫原子在自發(fā)躍遷時,會發(fā)出3種不同頻率的光D.由玻爾的原子模型可以推知,氫原子所處的能級越高,其核外電子動能越大3.(2018四川“聯(lián)測促改”)如圖所示,用波長為0的單色光照射某金屬,調節(jié)滑動變阻器,當電壓表的示數(shù)為某值時,電流表的示數(shù)恰好減小為零;再用波長為的單色光重復上述實驗,當電壓表的示數(shù)增加到原來的3倍時,電流表的示數(shù)又恰好減小為零。已知普朗克常數(shù)為h,真空中光速為c。該金屬的逸出功為()A.B.C.D.4.(2018河北衡水金卷模擬)如圖甲所示為研究光電效應中入射光的頻率、強弱與光電子發(fā)射情況的實驗電路,陰極K受到光照時可以發(fā)射光電子,電源正負極可以對調。實驗中得到如圖乙所示的實驗規(guī)律,下列表述錯誤的是()A.在光照條件不變的情況下,隨著所加電壓的增大,光電流趨于一個飽和值B.在光的頻率不變的情況下,入射光越強飽和電流越大C.一定頻率的光照射光電管,不論光的強弱如何,遏止電壓不變D.藍光的遏止電壓大于黃光的遏止電壓是因為藍光強度大于黃光強度5.如圖所示,當一束一定強度的黃光照射到光電管陰極K上時,此時滑片P處于A、B中點,電流表中有電流通過,則()A.若將滑片P向B端移動時,電流表讀數(shù)有可能不變B.若將滑片P向A端移動時,電流表讀數(shù)一定增大C.若用紅外線照射陰極K時,電流表中一定沒有電流通過D.若用一束紫光照射陰極K時,電流表可能沒有讀數(shù)6.(2018山西太原二模)如圖是氫原子的能級示意圖。當氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時,輻射出光子a;從n=3的能級躍遷到n=2的能級時,輻射出光子b。以下判斷正確的是()A.在真空中光子a的波長大于光子b的波長B.光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)C.光子a可能使處于n=4能級的氫原子電離D.大量處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多輻射2種不同譜線7.(2018天津卷)國家大科學工程中國散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日首次打靶成功,獲得中子束流,可以為諸多領域的研究和工業(yè)應用提供先進的研究平臺。下列核反應中放出的粒子為中子的是()A.N俘獲一個粒子,產(chǎn)生O并放出一個粒子BAl俘獲一個粒子,產(chǎn)生P并放出一個粒子CB俘獲一個質子,產(chǎn)生Be并放出一個粒子DLi俘獲一個質子,產(chǎn)生He并放出一個粒子8.(2018陜西咸陽二模)對下列各項敘述正確的是()A.實物粒子只具有粒子性,沒有波動性,光子具有粒子二象性B.粒子散射實驗中少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據(jù)C.當入射光的波長低于極限波長時不會發(fā)生光電效應D.若使放射性物質的溫度升高,其半衰期將減小9.(2018山西晉中調研)下列說法中正確的是()A.碘131(即I)核不穩(wěn)定,會發(fā)生衰變,其半衰期為8天,經(jīng)過8天后,30個放射性碘131衰變的個數(shù)一定是15個B.光電效應揭示了光的粒子性C.射線、射線、射線本質上都是電磁波,且射線的波長最短D.當某種單色光照射某金屬表面時,能產(chǎn)生光電效應,則入射光的波長越大,產(chǎn)生的光電效應的最大初動能越大10.(2018湖南株洲二質檢)一種高溫擴散云室探測射線的原理是:在上蓋透明的密封容器內,放射源镅Am衰變成镎Np的過程中,放射線穿過干凈空氣并使其電離,沿射線徑跡產(chǎn)生一連串的凝結核,容器內就出現(xiàn)“云霧”,這樣就可以看到射線的徑跡。已知Am的半衰期為432.6年,則下列說法正確的是()A.放射線是核外電子電離形成的B.通過該云室看到的是射線的徑跡C.0.4 g的Am經(jīng)過865.2年衰變了0.1 gD.若云室的溫度升高Am的半衰期會變短11.(2018山東煙臺期末)一群處于n=5能級的氫原子在向n=1的能級躍遷的過程中()A.放出4種頻率不同的光子B.放出10種頻率不同的光子C.放出的光子的最大能量為13.06 eV,最小能量為0.66 eVD.放出的光子有的能使逸出功為13 eV的金屬發(fā)生光電效應現(xiàn)象12.(2018湖南永州三模)如圖所示是玻爾為解釋氫原子光譜畫出的氫原子能級示意圖。大量處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子,設普朗克常量為h,下列說法正確的是()A.能產(chǎn)生3種不同頻率的光子B.產(chǎn)生的光子的最大頻率為C.當氫原子從能級n=2躍遷到n=1時,氫原子的能量變大D.若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應,則當氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照到該金屬表面時,逸出的光電子的最大初動能為E3-E213.(2018云南統(tǒng)一檢測)原子核的比結合能隨質量數(shù)的變化圖象如圖所示,下列判斷正確的是()A.比結合能越大,原子核越穩(wěn)定BH核比Li核更穩(wěn)定CU核裂變成兩個中等質量的核時釋放能量DKr核的結合能比U核的大14.(2018廣東揭陽二模)下列說法中正確的是()A.粒子散射實驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據(jù)B.根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能增大C.在光電效應的實驗中,入射光的強度增大,光電子的最大初動能也增大DBi的半衰期是5天,12 Bi經(jīng)過15天衰變后剩余的質量為1.5 g專題突破練13光電效應原子結構和原子核選擇題(共14小題。第110題每小題6分,共60分,在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求。第1114題每小題10分,共40分,在每小題給出的四個選項中,有多個選項符合題目要求,全部選對的得10分,選對但不全的得5分,有選錯或不答的得0分)1.A解析 1887年德國物理學家赫茲發(fā)現(xiàn)了光電效應現(xiàn)象,愛因斯坦對光電效應的實驗規(guī)律做出了正確的解釋,故A正確;每種金屬都有一個截止頻率,只有入射光的頻率高于截止頻率,才會發(fā)生光電效應,故B錯誤;愛因斯坦的光電效應方程Ek=h-W0,光電子的最大初動能與入射光的頻率不成正比,故C錯誤;光電效應現(xiàn)象證明光具有粒子性,故D錯誤;故選A。2.C解析 光電效應實驗中,光電流的大小與入射光的強弱有關,故A錯誤;湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子,盧瑟福提出了原子的核式結構模型,故B錯誤;大量處于n=3能級的氫原子在自發(fā)躍遷時,會發(fā)出=3種不同頻率的光,故C正確;由玻爾的原子模型可以推知,氫原子所處的能級越高,離原子核越遠,據(jù)k=m可知速度越小,核外電子動能越小,故D錯誤;故選C。3.C解析 設第一次實驗遏止電壓為U,根據(jù)光電效應方程,則光電子的最大初動能為:Ekm=eU=h-W0;用波長為的單色光照射時,Ekm=3eU=h-W0;聯(lián)立解得:W0=,故C正確。4.D解析 在光照條件不變的情況下,隨著所加電壓的增大,則從K極發(fā)射出的電子射到陽極的電子越來越多,則光電流趨于一個飽和值,選項A正確;在光的頻率不變的情況下,入射光越強,則單位時間射出的光電子數(shù)越多,則飽和電流越大,選項B正確;一定頻率的光照射光電管,不論光的強弱如何,根據(jù)光電效應的規(guī)律可知射出的光電子的最大初動能不變,則遏止電壓不變,選項C正確;因為藍光的頻率大于黃光,藍光頻率大于黃光頻率,所以藍光的遏止電壓大于黃光的遏止電壓,故選項D錯誤;此題選擇錯誤的選項,故選D。5.A6.A解析 氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時的能級差小于從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的能級差,根據(jù)Em-En=h知,光子a的能量小于光子b的能量,所以a光的頻率小于b光的頻率,光子a的波長大于光子b的波長,故A正確;光子b的能量小于基態(tài)與任一激發(fā)態(tài)的能級差,所以不能被基態(tài)的原子吸收,故B錯誤;光子a的能量小于n=4能級的電離能,所以不能使處于n=4能級的氫原子電離,C錯誤;大量處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多輻射3種不同譜線,故D錯誤。7.B解析 本題考查核反應方程式的書寫,根據(jù)質量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可快速選出答案。根據(jù)質量數(shù)和核電荷數(shù)守恒可得:N+H,選項A錯誤AlHen,選項B正確HHe,選項C錯誤LiHeHe,選項D錯誤。8.B解析 任何物體都有波粒二象性,大到實物粒子,小到光子,選項A錯誤;粒子散射實驗中少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉是盧瑟福猜想原子核式結構模型的主要依據(jù),選項B正確;入射光的波長低于極限波長,則入射光的頻率高于極限頻率,會發(fā)生光電效應,選項C錯誤;半衰期不受外部條件的影響,選項D錯誤;故選B。9.B解析 半衰期是對大量原子核的一個統(tǒng)計規(guī)律,對少數(shù)粒子不適用,故A錯誤;射線是氦核,射線是高速運動的電子,只有射線本質上是電磁波,故C錯誤;根據(jù)光電效應方程:Ekm=-W0,可知能產(chǎn)生光電效應時,入射光的波長越大,產(chǎn)生的光電效應的最大初動能越小,故D錯誤。故選B。10.B解析 根據(jù)題意可知反應方程為NpHe,則放射線是原子核的衰變放出的粒子,通過該云室看到的是射線的徑跡,選項A錯誤,B正確;0.4 g的Am經(jīng)過865.2年經(jīng)過了兩個半衰期,則還剩下0.1 g,選項C錯誤;半衰期與外界環(huán)境無關,選項D錯誤;故選B。11.BD解析 一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷,共產(chǎn)生=10種頻率不同的光子,故A項錯誤,B項正確;根據(jù)玻爾理論能級差越大躍遷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)=0.31 eV,C項錯誤;因Emax=13.06 eV13 eV,故光子的能量大于逸出功,可以使金屬發(fā)出光電效應,D項正確。故選BD。12.ABD解析 從n=3能級躍遷能產(chǎn)生=3種光子,A正確;產(chǎn)生的光子有最大能量的是從n=3能級向n=1能級躍遷時產(chǎn)生的,根據(jù)公式h=E3-E2,解得=,B正確;從高能級向低能級躍遷,釋放光子,氫原子能量變小,C錯誤;若氫原子從能級n=2躍遷到n=1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應,則當氫原子從能級n=3躍遷到n=1時放出的光子照到該金屬表面時,逸出的光電子的最大初動能為E3-E2,故D正確。13.AC解析 比結合能越大原子核越穩(wěn)定,故A正確。由題圖可知H核比Li核的比結合能小,故H核比Li核更不穩(wěn)定,故B錯誤;重核裂變成中等質量的核,有質量虧損,釋放能量,故C正確;由圖可知Kr核的比結合能比U核的大,但是Kr核的結合能小于U核的結合能,故D錯誤,故選AC。14.AD解析 粒子散射實驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據(jù),故A正確;根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個光子后,氫原子的電勢能減小,故B錯誤;在光電效應的實驗中,入射光的強度增大,頻率不變,光電子的最大初動能Ek=h-W不變,C錯誤;12 Bi經(jīng)過15天后,發(fā)生了3次衰變,則還有1.5 g未衰變,故D正確;故選AD。