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1、提升训练19波粒二象性和原子物理 1.下列叙述中正确的是（） A.切物体都在辐射电磁波 B.般物体辐射电磁波的情况只与温度有关 C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关 D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 2. 某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压0 与入射光频率v的关系图彖如图所示，则由图象 可知（） A.若已知电子电荷量匕就可以求出普朗克常量/? B.遏止电压是确定的 , 与照射光的频率无关 C.入射光的频率为2巾时，产生的光电子的最大初动能为加 D.入射光的频率为3巾时，产生的光电子的最大初动能为/7v0 3. 如图所示是氢原子的能级图，大量处于刃=4激发态的氢
2、原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种 不同频率的光子，其中巴耳末系是指?原子由高能级向几二2能级跃迁吋释放的光子，则（） nE/eV oc - o 4 - -0.85 3 - -1.51 2 - -3.4 1 - -13.6 A. 6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的 B.在6种光子中，从n=4能级跃迁到/?=1能级释放的光子康普顿效应最明显 C.使“4能级的氢原子电离至少要0.85 eV的能量 D.若从77=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应，则从72=3能级跃迁到A7=2能 级 释放的光子也一定能使该板发生光电效应 4. 如图甲所示，合上开关 , 用光子能
3、量为2.5 eV的一束光照射阴极K,发现电流表读数不为零。调节滑 动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V时, 电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零。把电路改为图乙，当电压表读数为2 V时，则逸出功及电子到达阳极时的最大动 能为（） A.1.5 eV,0.6 eV B.1.7 eV,1.9 eV C.1.9 eV,2.6 eV D.3.1 eV,4.5 eV 5.下列说法正确的是（） A.汤姆生做了a散射实验，表明原子具有核式结构 B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 C.光电效应的发生几乎是瞬吋的，产生电流的吋间不超过10% D. p衰变的实质
4、是核内的中子转化成了一个质子和一个电子 6.下列说法正确的是（） 丙丁 A.图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，证明光具有粒子性 B.图乙为某金属在光的照射下，光电子最大初动能5与入射光频率卩的关系图象，当入射光的频率为 2?时，产生的光电子的最大初动能为E C.图丙中，用从n=2能级跃迁到/?=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属钳 , 不能发生光电效 应 D.图丁是放射性元素发岀的射线在磁场屮偏转示意图，射线c是卩粒子流，它产生的机理是原子的核外 电子挣脱原子核的束缚而形成的 7.2017年年初，我国研制的“大连光源 “极紫外自由电子激光装置,
5、 发生了波长在100 nm（l nm=10* 9m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲, “大连光源”因其光子的能量大、 密度高，可在能源 利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研允中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可 以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量力二 6.6x10* J? s,真空光速c=3xl0 8 m/s）（ ） A.10 21 J B.1018 J C.1015 J D.10* 12 J 8. 人们发现 , 不同的原子核，其核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）与原子序数有如图所示的关 系。下列关于原子结构和
6、核反应的说法正确的是（） A.由图可知 , 原子核 Q和E聚变成原子核F吋会有质量亏损，要吸收能量 B.由图可知 , 原子核A裂变成原子核3和C时会有质量亏损，要放出核能 C.已知原子核A裂变成原子核B和C时放出的丫射线能使某金属板逸出光电子, 若增加丫射线强度， 则逸岀光电子的最大初动能增大 D.在核反应堆的铀棒之间插入镉棒是为了控制核反应速度 9. 放射性同位素电池是一种新型电池, 它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子（ot射线、卩射 线）与物质相互作用，射线的动能被吸收后转变为热能，再通过换能器转化为电能的一种装置。其构造 人致是最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐
7、射屏蔽层，第三层是把热能转化成 电能的换能器，最里层是放射性同位素。电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下 表： 同位素 90Sr2,()Po 238pu 射线 Paa 半衰期28年138天89.6 年 若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务 的核电池，则下列论述正确的是（） A 9 Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的卩射线比（X射线的贯穿本领弱 , 所需的屏蔽材料较薄 B. 2,0PO 的半衰期最短，使用寿命最长, 放出的a射线比卩射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄 1 - -13.6 n /eV 00 - 0 4 - 0.
8、85 3 - -1.51 2 - -3.4 C. 238Pu 的半衰期最长，使用寿命最长, 放出的ot射线比p射线的贯穿本领弱 , 所需的屏蔽材料较薄 D.放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损, 但衰变前后的总质量数不变 10?如图为盘原子能级的示意图，现有大量的盘原子处于,7=3的激发态，下列说法正确的是（） n g 8 0 4 _ -0.85 3 - -1.51 2 _ -3.4 - -13.6 A?由n=2能级跃迁到能级放出的光子频率最高 B.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 C.用0.68 eV的光子入射能使氢原子跃迁到77=4的激发态 D.用/z=2能级跃迁到能级辐射出的光照
9、射逸出功为6.34 eV的金属能发生光电效应11?黑体辐射 的实验规律如图所示，由图可知（） A?随温度升高，各种波长的辐射强度都增加 B.随温度降低 , 各种波长的辐射强度都增加 C.随温度升高 , 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D.随温度降低 , 辐射强度的极大值向波长较长的方向移动 235 12. 核反应堆是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。92 U+T器Ba+器Kr+aX是反 应堆 屮发生的许多核反应屮的一种,X是某种粒子皿是X粒子的个数，用、 “ 临, 、加Kr分别表示9；山56 Ba. 36Kr核的质量 , 处表示X粒子的质量 ,c为真空屮的光速，以下说法正确的
10、是（） A. X为中子 , =2 B. X为屮子 ,a二3 C.上述核反应中放出的核能 =（加u讪Ba讪Kr? 2加X）（? D.上述核反应中放出的核能加B;E?Kr? 3Zx）C2 提升训练19波粒二象性和原子物理 1.ACD解析根据热辐射的定义 ,A正确; 根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情 况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 温度有关 ,B错误,C正确; 由黑体的定义知D正确。 2.AC 解析根据光电效应方程Ek=hv-W和二0迪得二人上 , 可知当入射光的频率大于极 e e 限频率时，遏止电压与入射光的频率呈线性关
11、系,B错误 ; 因为U c=-v-9知图线的斜率等于丄从图象上g g e 可以得出斜率的大小，若已知电子电荷量匕可以求出普朗克常量A正确; 从图象上可知逸出功W=hv （）,根据光电效应方程得Eh 2vo-W=hv （）,C正确E=h-3v （）-W=2hvo,D错误。 3.BC 解析由徐得6种光子中由川=4能级跃迁到n=l能级的能量差最大，波长最短，所以A项错 误。在6种光子中，从 /? 二4能级跃迁到”=1能级时释放的光子的能量最大，则光子的波长最短，康普 顿效应最明显，故B项正确。由 4 =0-（-0.85 eV）=0.85 eV,所以要使77=4能级的氢原子电离至少 需0.85 eV
12、的能量 ,C项正确。因为2-I = 10.2 eV=/?vhE3-E2=1.89 eV=/7v2,所以V|v2,故D项 错误。 4.C 解析光子能量/?v=2.5 eV的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读 数大于或等于0.6 V时，电流表读数为零 , 则电子不能到达阳极，由动能定理町冷m%2知, 最大初动能 E km=eU=0.6 eV,由光电效应方程 hv=E km+W 知W=1.9 eV,对图乙，当电压表读数为2 V时, 电子到 达阳极的 最大动能Ekm-0.6 eV+2 eV=2.6 eVo故C正确。 5.BCD 解析本题考查原子物理、光电效应现象。卢瑟福做了a散
13、射实验，表明原子具有核式结 构,A错误; 太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,B正确; 光电效应的发生几乎是瞬时的，产生 电流的时间不超过IO-? s,C正确; 卩衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一个电子,D正 确。 6.AB 解析光子带有能量，锌板中的电子吸收光子后脫离锌板, 锌板带有正电，验电器的金属箔张 开，说明光具有粒子性 ,A正确; 根据爱因斯坦光电效应方程E k=hv-W）y结合题图可知纵截距的绝对值代 表的是逸岀功，则W（）二E二加 , 当入射光的频率为2巾时, 最大初动能为垛二2加o? Wo二EB正 确; 根据 能级跃迁公式得出题图丙中放出光子的能量为/?v=E2
14、-i = 10.2eV6.34 eV,所以能发生光电效 应,C 错误; 卩粒子流本质是电子，卩粒子产生原理是原子核内的一个中子变成一个质子和一个电子, 并不 是 核外电子 ,D错误。 7.B 解析 光子的能量 =/zv,c=Av,联立解得E2xlO l8 J,B项正确。 8.BD 解析原子核D、E聚变成原子核F,放出能量 ,A错误;A裂变成3、C,放出能量 ,B正确; 增 加 入射光强度，光电子的最大初动能不变,C错误 ; 镉棒能吸收中子，可控制核反应速度,D正确。 9.CD 解析原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质 量减小，但质量数不变 ,D对; 从表
15、格中显示Sr的半衰期为28年、Po的半衰期为138天、Pu的半衰 期 为89.6年，故Pu的半衰期最长，其使用寿命也最长,a射线的穿透能力没有卩射线强，故较薄的屏蔽材 料即可挡住a射线的泄漏 ,A、B緒,C对。 10.BD 解析=2能级跃迁到能级产生的光子能量为10.2 eV,而/?=3能级跃迁到n=能级 产生 的光子能量为12.09 eV,故由舁二2能级跃迁到/?=1能级产生的光子能量小于由n二3能级跃迁到 /?=! 能级产生的光子能量，所以由“2能级跃迁到n=l能级放出的光子频率小 ,A错误; 根据?=3可 得这些氢 原子总共可辐射出3种不同频率的光 ,B正确85 eV-（-1.51 eV
16、）=（）.66 eV,故不能使得=3 能级上的 氢原子跃迁到乃=4的激发态 ,C错误屮=2能级跃迁到77=1能级产生的光子能量为10.2 eV, 故可以使得 逸出功为6.34 eV的金属发生光电效应,D正确。 11.ACD解析由题图可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加, 且随着温度的升高， 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。故A、C、D正确,B错误。 235 1 12.BC 解析核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，则知92 U+紡景Ba+器Kr+dX中X为。呼尸 3, 则A错误,B正确；由AE=AwC 2 可得:E=（“l+2x加加x）c=（加u加B;加Kr? 2“2x）c则C正确,D错i夭o