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1、课时作业 11 光电效应 原子结构与原子核 一、选择题(18 题为单项选择题，912 题为多项选择题)12018天津卷，1国家大科学工程中国散裂中子源(CSNS)于 2017 年 8 月 28 日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台 下列核反应中放出的粒子为中子的是()A.14 7N 俘获一个 粒子，产生17 8O 并放出一个粒子 B.2713Al 俘获一个 粒子，产生3015P 并放出一个粒子 C.11 5B 俘获一个质子，产生84Be 并放出一个粒子 D.63Li 俘获一个质子，产生32He 并放出一个粒子 解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，各选项核
2、反应方程如下：A 错：14 7N42He17 8O11H B 对：2713Al42He3015P10n C 错：11 5B11H84Be42He D 错：63Li11H32He42He 答案：B 22018四川凉山三模卷关于原子核反应，下列描述正确的是()A温度升高，放射性元素衰变的半衰期减小 B放射性物质238 92U 发生 衰变所释放的电子来源于核外电子 C.232 90Th 经过 6 次 衰变、4 次 衰变后变成208 82Pb D用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核聚变 解析：放射性元素衰变的半衰期仅由核内部自身的因素决定，与温度无关 衰变所释放的电子来源于核内的中子，由
3、中子转化为质子与电子设232 90Th 经过 x 次 衰变、y 次 衰变后变成208 82Pb，有 2324x208,902xy82，解得 x6，y4.用中子轰击铀核，产生几个中等质量原子核的现象属于核裂变 答案：C 3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，金属板向外发射的光电子又可以叫做光子 B康普顿效应说明光具有波动性 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长，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叫光电子，光子是光量子的简称，A 错误；根据光电效应方程 hW0eUc可知
4、，对于同种金属而言(逸出功一样)，入射光的频率越大，遏止电压也越大，即遏止电压与入射光的频率有关，C 错误；在石墨对 X射线散射时，部分 X 射线的散射光波长会变长的现象称为康普顿效应，康普顿效应说明光具有粒子性，B 错误、D 正确 答案：D 4对于核反应方程222 86Rn218 84PoX，反应中释放能量，下列说法正确的是()A此核反应是氡核222 86Rn 的裂变方程 B此核反应生成物 X 中含有两个质子、两个中子 C此核反应过程中电荷数和质量均守恒 D由于释放能量，该核反应不满足能量守恒定律 解析：由核反应过程中电荷数和质量数均守恒可知，此核反应方程中的 X 是氦核，有两个质子、两个中
5、子，即此核反应是 衰变，A 项错误，B 项正确；此核反应过程中释放能量，有质量亏损，C 项错误该核反应过程中虽释放能量，但该核反应仍满足能量守恒定律，D 错误 答案：B 5放射性元素钋(210 84Po)发生衰变时，会产生42He 和一种未知粒子，并放出 射线，其核反应方程为210 84Po y82X42He.下列说法正确的是()A.42He 的穿透能力比 射线强 By206 CX 核的中子个数为 126 D这种核反应为 衰变 解析：42He 的穿透能力比 射线弱，选项 A 错误；y2104206，选项 B 正确；X 核的中子个数为 20682124，选项 C错误；题中的核反应为 衰变，选项
6、D 错误 答案：B 6如图所示为氢原子的能级图，对于处在 n4 能级的大量氢原子，下列说法正确的是()A这群氢原子向低能级跃迁时一共可以辐射出 4 种不同频率的光子 B 处在 n4 能级的氢原子可以吸收任何一种光子而跃迁到高能级 C这群氢原子从 n4 能级跃迁到 n1 能级时向外辐射的光子的波长最长 D这群氢原子辐射的光子中如果只有两种能使某金属发生光电效应，则该金属的逸出功 W0应满足 10.2 eVW012.09 eV 解析：这群氢原子向低能级跃迁时能够辐射出 6 种不同频率的光子，A 错误；氢原子从低能级向高能级跃迁时吸收的能量等于两能级的能量差，B 错误；氢原子从 n4 能级跃迁到 n
7、1 能级时向外辐射出的光子的频率最大，波长最短，C 错误；如果这群氢原子辐射出的光子中只有两种能使某金属发生光电效应，则这两种光子分别是由氢原子从 n4能级跃迁到 n1能级和氢原子从 n3 能级跃迁到 n1 能级时辐射出的，由光电效应发生的条件可知，该金属的逸出功应满足 E2E1W0E3E1，即 10.2 eVW012.09 eV，D 正确 答案：D 72018河北省石家庄市高三联考如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是()A卢瑟福通过 粒子散射实验否定了原子的核式结构模型 B放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最强 C电压相同时，光照越强，光电流
8、越大，说明遏止电压和光的强度有关 D链式反应属于重核的裂变 解析：卢瑟福通过 粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项 A 错误放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为 射线，电离能力最弱，选项 B 错误电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项 C 错误链式反应属于重核的裂变，选项 D正确 答案：D 8关于波粒二象性，下列说法中正确的是()A图 1 中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，则其他可见光照射到锌板上也一定可以发生光电效应 B图 2 中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大 C图 3 说明光子既有粒子性也有波动
9、性 D戴维孙和汤姆孙利用图 4 证明了电子具有波动性 解析：在可见光中，紫光的频率最大，故紫光光子的能量最大，紫光照射到锌板上可以发生光电效应，但其他可见光照射到锌板上不一定发生光电效应，A 错误；入射光的强度只能改变单位时间内逸出光电子的数量，但不能增大逸出光电子的最大初动能，B 错误；光的散射揭示了光的粒子性，没有揭示光的波动性，C 错误；衍射是波特有的现象，故电子束衍射实验证明了电子具有波动性，D 正确 答案：D 9下列说法正确的是()A铀核裂变的核反应是235 92U141 56Ba9236Kr210n B原子从低能级向高能级跃迁，不一定通过吸收光子来实现 C根据爱因斯坦的“光子说”可
10、知光的波长越大，光子的能量越小 D氕和氚结合成氦原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该氦原子核的结合能 解析：铀核裂变的核反应是用一个中子轰击铀核得到三个中子，但是方程式中中子不能约去，故 A 错误；从低能级向高能级跃迁时，可能通过粒子的碰撞获得能量来实现，故 B 正确；根据 Ehhc，可知，光的波长越大，光子的能量越小，故 C 正确；氚核本身有一定的结合能，所以氕和氚结合成氦原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该氦原子核的结合能，故 D 错误 答案：BC 10某次用中子轰击235 92U 原子核的核反应方程为235 92U10nY136 38Xe1010n，235 92U、10n、Y、136
11、 38Xe 的质量分别为 m1、m2、m3、m4，真空中的光速为 c.下列说法正确的是()A该反应过程中的质量亏损为 m19m2m3m4 B该反应过程中释放的能量为12(m19m2m3m4)c2 C该核反应属于聚变 DY 原子核中含有 36 个中子 解析：该过程中，质量亏损为 m1m210m2m3m4m19m2m3m4，选项 A 正确；根据爱因斯坦质能方程，该反应过程中释放的能量为(m19m2m3m4)c2，选项 B 错误；该反应属于裂变反应，选项 C 错误；Y 原子核中含有的中子数为 235921(13638)1036，选项 D 正确 答案：AD 112018湖南长沙市高三统一模拟(多选)金
12、属钙的逸出功为 4.31019 J，普朗克常量 h6.61034 Js，光速 c3.0108 m/s，以下说法正确的是()A用波长为 400 nm 的单色光照射金属钙，其表面有光电子逸出 B用波长为 400 nm 的单色光照射金属钙，不能产生光电效应现象 C若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则增大光的强度将会使光电子的最大初动能增大 D若某波长的单色光能使金属钙产生光电效应现象，则减小光的强度将会使单位时间内发射的光电子数减少 解析：波长为 400 nm 的单色光的光子能量为 Ehc4.951019 J，大于钙的逸出功，可以产生光电效应现象根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于入
13、射光的频率而与其强度无关，但强度决定了单位时间内发射的光电子数的多少，正确选项为A、D.答案：AD 12图示为氢原子能级图以及从 n3、4、5、6 能级跃迁到n2 能级时辐射的四条光谱线，已知从 n3 跃迁到 n2 的能级时辐射光的波长为 656 nm，下列叙述正确的有()A四条谱线中频率最大的是 H B用 633 nm 的光照射能使氢原子从 n2 跃迁到 n3 的能级 C 一群处于 n3 能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生 3 种谱线 D 如果 H可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，H也可以使该金属发生光电效应 解析：频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故从 n6 跃迁到 n2 的频率最大，选项 A 正确；原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差，选项 B错误；从n3向低能级跃迁时，可以是从32、21或者是31，即有三种频率不同的光子，选项 C 正确；光电效应与光照的时间无关，H光子的能量最大，故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应，选项 D 错误 答案：AC