PAGE7-專題強化練(十四)題型一波粒二象性1．下列選項中，說法正確的是()A．盧瑟福提出核式結構模型，很好地說明白α粒子散射試驗中的現象B．電子穿過晶體時會產生衍射圖樣，這證明白電子具有粒子性C．借助于能量子的假說，愛因斯坦得出了黑體輻射的強度按波長分布的公式，與試驗符合得特別好D．β射線是高速電子流，它的穿透實力比α射線和γ射線都弱解析：盧瑟福提出核式結構模型，很好地說明白α粒子散射試驗中的現象，A正確；衍射是波的特性，故電子穿過晶體時會產生衍射圖樣，證明白電子具有波動性，B錯誤；普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與試驗符合得特別好，并由此開創了物理學的新紀元，故C錯誤；β射線是高速電子流，它的穿透實力比γ射線弱，比α射線強，故D錯誤．答案：A2.利用光電管可以把光信號轉變為電信號，現把光電管接入如圖所示的電路中，閉合開關S，用波長為λ的單色光照耀光電管時發生了光電效應，下列說法正確的是()A．照耀光電管的單色光越強，光電管中金屬的逸出功越大B．照耀光電管的單色光波長越長，光電管中金屬的逸出功越大C．若把滑片c向左滑動，電流表G的示數肯定增大D．若把電源正負極反接，電流表G的示數可能為零解析：光電管中金屬的逸出功與入射光的強弱和波長無關，由金屬本身確定，選項A、B錯誤；若光電流達到了飽和值，把滑片c向左滑動，電流不會隨電壓的增大而增大，選項C錯誤；若把電源正負極反接，當光電管兩端所加的電壓與電子電荷量的乘積大于光電子的最大初動能時，光電子不能到達陽極，光電流為0，選項D正確．答案：D3.某金屬在光的照耀下產生光電效應，其遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系圖象如圖所示．則由圖象可知()A．入射光的頻率越大，該金屬的逸出功越大B．入射光的頻率越大，則遏止電壓越大C．由圖可求出普朗克常量h＝eq\f(U,ν0)D．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比解析：當遏止電壓為零時，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0＝hν0，逸出功與入射光頻率無關，是由金屬材料確定的，故A錯誤；依據光電效應方程Ekm＝hν－W0與eUc＝Ekm得：Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，當入射光的頻率大于極限頻率時，入射光的頻率越大，則遏止電壓越大，故B正確；由Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，知圖線的斜率等于eq\f(h,e)，從圖象上可以得出斜率的大小，可以求出普朗克常量為：h＝eq\f(Ue,ν0)，故C錯誤；依據光電效應方程Ekm＝hν－W0，得光電子的最大初動能與入射光的頻率成線性關系，不是成正比，故D錯誤．答案：B4.(多選)如圖所示，兩平行金屬板A、B板間電壓恒為U，一束波長為λ的入射光射到金屬板B上，使B板發生了光電效應，已知該金屬板的逸出功為W，電子的質量為m.電荷量為e，已知普朗克常量為h，真空中光速為c，下列說法中正確的是()A．若增大入射光的頻率，金屬板的逸出功將大于WB．到達A板的光電子的最大動能為heq\f(c,λ)－W＋eUC．若減小入射光的波長肯定會有光電子逸出D．入射光子的能量為heq\f(c,λ)解析：金屬板的逸出功取決于金屬材料，與入射光的頻率無關，故A錯誤；由愛因斯坦光電效應方程可知，光電子的逸出最大動能Ekm＝heq\f(c,λ)－W，依據動能定理E′km－Ekm＝eU，則當到達A板的光電子的最大動能為E′km＝heq\f(c,λ)－W＋eU，故B正確；若減小入射光的波長，那么頻率增大，仍肯定會有光電子逸出，故C正確；依據E＝hν，而ν＝eq\f(c,λ)，則光子的能量為E＝heq\f(c,λ)，故D正確．答案：BCD題型二原子結構與能級5.氫原子能級圖如圖所示，當氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射光的波長為656nm，下列推斷正確的是()A．氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的波長大于656nmB．當氫原子從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時，輻射出的光子不能使逸出功為2.25eV的鉀發生光電效應C．一個處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時最多產生6種譜線D．用能量為1.0eV的光子照耀處于n＝4能級的氫原子，可以使氫原子電離解析：氫原子從n＝2的能級躍遷到n＝1的能級時，輻射光的能量大于氫原子從n＝3的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光的能量，依據E＝eq\f(hc,λ)可知，輻射光的波長肯定小于656nm，故A錯誤；從n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射出的光子能量為2.55eV，大＝4能級的氫原子向低能級躍遷時最多產生3種譜線，故C錯誤；當處于n＝4能級的氫原子汲取的能量大于或等于0.85eV時，將會被電離，故D正確．答案：D6．氫原子從能級A躍遷到能級B，汲取頻率為ν1的光子，從能級A躍遷到能級C釋放頻率為ν2的光子，若ν2＞ν1則當它從能級C躍遷到能級B將()A．汲取頻率為ν2＋ν1的光子B．汲取頻率為ν2－ν1的光子C．放出頻率為ν2＋ν1的光子D．放出頻率為ν2－ν1的光子解析：從能級A躍遷到能級B，汲取頻率為ν1的光子，A、B間的能級差為hν1，且能級B的能量高于能級A的能量；從能級A躍遷到能級C釋放頻率為ν2的光子，A、C間的能級差為hν2，且能級A的能量高于能級C的能量；所以C的能級低于B的能級，兩者的能級差為hν1＋hν2，則從能級C躍遷到能級B時，汲取頻率為ν3的光子，有hν3＝hν1＋hν2，所以ν3＝ν1＋ν2，故A正確．答案：A7．已知氫原子的基態能量為E1，激發態能量En＝eq\f(E1,n2)，其中n＝2，3，4…，h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．有一氫原子處于n＝3的激發態，在它向低能級躍遷時，可能輻射的光子的最大波長為()A．－eq\f(9hc,8E1) B．－eq\f(4hc,3E1)C．－eq\f(hc,E1) D．－eq\f(36hc,5E1)解析：一群氫原子處于n＝3激發態，可釋放出的光子頻率種類有3種，據玻爾理論在這3種頻率光子中，當氫原子從n＝3能級向n＝2能級躍遷時輻射的光子頻率最小，波長最長，E2＝eq\f(E1,4)，E3＝eq\f(E1,9)，eq\f(hc,λ)＝E3－E2，λ＝eq\f(hc,E3－E2)＝－eq\f(36hc,5E1)，故D正確，A、B、C錯誤．答案：D題型三原子核與核能8．大科學工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應釋放的能量用來發電．氘核聚變反應方程是：eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(1,0)n.已知eq\o\al(2,1)H的質量為2.0136u,eq\o\al(3,2)He的質量為3.0150u，eq\o\al(1,0)n的質量為1.0087u，1u＝931MeV/c2.氘核聚變反應中釋放的核能約為()A．3.7MeV B．3.3MeVC．2.7MeV D．0.93MeV＋1.0087u)＝0.0035u，釋放的核能為ΔE＝Δmc2＝0.0035×931MeV/c2×c2≈3.3MeV，選項B正確．答案：B9．“人造太陽”試驗中的可控熱核反應的聚變方程是eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n，反應原料氘(eq\o\al(2,1)H)富存于海水中，氚(eq\o\al(3,1)H)可以用中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)得到，則關于中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)產生一個氚(eq\o\al(3,1)H)和一個新核，下列說法正確的是()A．該核反應方程為eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(2,1)HB．核反應生成物中的α粒子具有很強的電離本事，但穿透實力較弱C．在中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)的核反應生成物中有α粒子，故該核反應屬于α衰變D．核聚變的條件是要達到高溫高壓的熱核反應狀態，故核聚變過程不能釋放出核能解析：依據題意以及質量數守恒和電荷數守恒可得中子轟擊鋰核的核反應方程為eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H，A錯誤；核反應生成物中的α粒子具有很強的電離本事，但穿透實力較弱，B正確；伴隨著自然放射現象發生的衰變中產生α粒子，這樣的核反應才是α衰變，而中子轟擊鋰核(eq\o\al(6,3)Li)的核反應是原子核的人工轉變，故C錯誤；核反應中釋放的核能來源于核反應過程中的質量虧損，與核反應的條件無關，故D錯誤．答案：B10．一靜止的磷原子核eq\o\al(32,15)P發生β衰變轉變成eq\o\al(32,16)S，核反應方程為eq\o\al(32,15)P→eq\o\al(32,16)S＋eq\o\al(0,－1)e，下列說法正確的是()A．核反應產生的eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e動能相等B．核反應產生的eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e速度等大反向C．核反應產生的eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e動量等大反向D．核反應產生的eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e的質量之和與eq\o\al(32,15)P相等解析：核反應前后動量守恒，核反應前eq\o\al(32,15)P是靜止的，動量等于零，可知核反應后兩生成物的動量等大反向，選項C正確；依據動能和動量的關系Ek＝eq\f(p2,2m)可知eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e的動能不相等，選項A錯誤；因為eq\o\al(32,16)S與eq\o\al(0,－1)e質量不相等，動量大小相等，所以速度大小不相等，選項B錯誤；由于核反應存在質量虧損，選項D錯誤．答案：C題型四綜合練11.(多選)如圖所示為氫原子的能級圖．用光子能量為12.75eV的光照耀一群處于基態的氫原子，下列說法正確的是()A．原子可以輻射出連續的各種波長的光B．氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時輻射光的能量最大C．輻射光中，光子能量為0.66eV的光波長最長D．用光子能量為14.2eV的光照耀基態的氫原子，能夠使其電離解析：設氫原子汲取該光子后能躍遷到第n能級，依據能級之間能量差可有：12.75eV＝En－E1其中E1＝－13.6eV，所以En＝－0.85eV，故基態的氫原子躍遷到n＝4的激發態．所以輻射出不同頻率的光子種數為：eq\f(n（n－1）,2)＝6種，A錯誤；氫原子從n＝4的能級向n＝3的能級躍遷時輻射光的能量為0.66eV，最小，波長最長，B錯誤，C正確；用光子能量為14.2eV的光照耀基態的氫原子，能夠使其躍遷到無窮遠，發生電離，D正確．答案：CD12．目前，在居室裝修中常常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，裝修污染已經被列為“危害群眾最大的五種環境污染”之一．有關放射性元素的下列說法正確的是()A．放射性元素發出的α、β、γ三種射線的成分均為帶電粒子B．每發生一次α衰變，原子核內的中子數削減4C．β衰變所釋放的電子是原子核中的中子轉化為質子時所產生的D．γ射線一般伴隨著α或β射線產生，在這三種射線中，γ射線的穿透實力最強，電離實力也最強解析：γ射線是高頻電磁波，不帶電，A錯誤；依據質量數和電荷數守恒可知：發生α衰變放出eq\o\al(4,2)He，導致質子數減小2個，質量數減小4，故中子數減小2，故B錯誤；發生β衰變的過程是：一個中子變為質子同時放出一個電子，故C正確；γ射線是在α衰變或β衰變過程中產生的，依據α、β、γ三種射線特點可知，γ射線穿透實力最強，電離實力最弱，α射線電離能量最強，穿透實力最弱，故D錯誤．答案：C13．(多選)1905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概念進一步推廣，勝利地說明白光電效應現象，提出了光子說．在給出與光電效應有關的四個圖象中，下列說法正確的是()A．圖甲中，當紫外線照耀鋅板時，發覺驗電器指針發生了偏轉，說明鋅板帶正電，驗電器帶負電B．圖乙中，從光電流與電壓的關系圖象中可以看出，電壓相同時，光照越強，光電流越大，說明遏止電壓和光的強度有關C．圖丙中，若電子電量用e表示，ν1、νc、U1已知，由Ucν圖象可求得普朗克常量的表達式為h＝eq\f(U1e,ν1－νc)D．圖丁中，由光電子最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖象可知該金屬的逸出功為E或hν0解析：圖甲中用紫外線燈發出的紫外線照耀鋅板，鋅板失去電子帶正電，驗電器與鋅板相連，則驗電器的金屬球和金屬指針帶正電，故選項A錯誤；由圖乙可知電壓相同時，光照越強，光電流越大，只能說明光電流強弱與光的強度有關，遏止電壓只與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，故選項B錯誤；圖丙中依據愛因斯坦光電效應方程Uce＝hν－W0，可知Uc＝eq\f(h,e)ν－eq\f(W0,e)，圖象Ucν的斜率表示eq\f(h,e)，即