选择训练(十一)-高三物理二轮复习题.docx

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1、选择训练(十一)波粒二象性和原子物理时间:40分钟(共15题,17题为单选,815题为多选)1.“人造太阳”内部发生的核反应方程为12H+13H24He+X,下列说法正确的是()A.X代表的是电子B.X代表的是中子C.该反应是核裂变反应D.该反应是人工核反应2.下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正确的是()A.一切物体都在辐射电磁波B.一般物体辐射电磁波的情况只与温度有关C.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波3.下列有关波粒二象性的说法中正确的是()A.爱因斯坦在研究黑体辐射时,提出了能量子的概念,成功地解释了黑体辐射强度随波长分布

2、的规律,解决了“紫外灾难”问题B.德布罗意最先提出了物质波,认为实物粒子也具有波动性C.康普顿效应表明光具有波动性,即光子不仅具有能量还具有动量D.如果能发生光电效应,只增大入射光强度,单位时间内逸出的光电子数目不变,但逸出的光电子最大初动能增加4.如图X11-1所示,频率为的光照射到某种金属表面,金属表面有电子逸出,所有逸出电子的最大初动能为Ek,普朗克常量为h.下列说法正确的是()图X11-1A.Ek与成正比B.该金属的逸出功等于hC.该金属的截止频率等于EkhD.增大光的强度,单位时间内逸出的电子数增加5.图X11-2为一真空光电管的应用电路,其金属材料的极限频率为4.51014 Hz,

3、则以下判断中正确的是()图X11-2A.用频率一定的光照射发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B.用频率一定的光照射发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C.用=0.5 m的光照射光电管时,电路中没有光电流产生D.光照射时间越长,电路中的电流越大6.某金属发生光电效应,光电子的最大初动能Ek与入射光频率之间的关系如图X11-3所示.已知h为普朗克常量,e为电子电荷量的绝对值.结合图像所给信息,下列说法正确的是()图X11-3A.入射光的频率小于0也可能发生光电效应B.该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大C.若用频率为20的光照射该金属,则遏止电压为h0eD.

4、遏止电压与入射光的频率无关7.如图X11-4所示为氢原子能级示意图.现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是()图X11-4A.最多可辐射出3种不同频率的光B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光的频率最小C.由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光的波长最短D.用由n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应8.下列说法正确的是()A.太阳能是核聚变释放的核能B.核聚变反应中存在质量亏损C.核聚变反应中电荷数和质量守恒D.核聚变反应中释放出的射线具有较弱的穿透能力9.图X11-5为当前普遍使用的“慢中子

5、”核反应堆的示意图,铀棒是核燃料,一种典型的铀核裂变方程为23592U+01n56144Ba+3689Kr+301n,用重水作慢化剂可使快中子减速.假设中子与重水中的氘核(12H)的每次碰撞都是弹性正碰,而且认为碰撞前氘核是静止的,氘核的质量是中子的两倍,则下列说法正确的是()图X11-5A.钡核(56144Ba)的比结合能比铀核(92235U)的大B.若碰撞前中子的动能为E0,经过一次弹性碰撞,中子动能变成19E0C.镉棒插入深一些可增大链式反应的速度D.水泥防护层可用来屏蔽裂变产物放出的射线10.云室能显示射线的径迹,把云室放在磁场中,从带电粒子运动轨迹的弯曲方向和半径大小就能判断粒子的属

6、性.放射性元素A的原子核静止放在磁感应强度B=2.5 T的匀强磁场中,发生衰变后放射出粒子并变成新原子核,放射出的粒子与新核的运动轨迹如图X11-6所示,测得两圆的半径之比R1R2=421,且R1=0.2 m.已知元电荷e=1.610-19 C,普朗克常量h=6.610-34 Js.下列说法正确的是()图X11-6A.新核的核电荷数为42B.放射性元素A的原子核发生的是衰变C.放射性元素A的原子核发生的是衰变D.放射出的粒子对应的德布罗意波长为4.12510-15 m11.614C具有放射性,其衰变方程为614C714N+-10e,614C的半衰期为5730年.下列说法正确的是()A.614C

7、的质量大于714N和电子的质量之和B.探测到某古树中614C的含量为原来的14,则该古树死亡时间距今大约为22 920年C.衰变中原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子D.一个静止碳核在匀强磁场中发生衰变,氮核做圆周运动的半径比电子大12.氢原子光谱的两条谱线如图X11-7所示,图中给出了谱线对应的波长,已知普朗克常量h=6.6310-34 Js,氢原子能级符合规律En=-13.6n2 eV(n是正整数),则()图X11-7A.H谱线对应光子的能量小于 H谱线对应光子的能量B.H对应光子的能量约为1.2 eVC.按玻尔原子模型,与H谱线对应的跃迁是从n=3能级到n =2能级D.按玻尔原子

8、模型,与H谱线对应的跃迁是从n =3能级到n =1能级13.原子核的比结合能曲线如图X11-8所示.根据该曲线,下列判断正确的是()图X11-8A.24He核的结合能约为28 MeVB.36Li核比24He核更稳定C.两个12H核结合成24He核时释放能量D.92235U核中核子的平均结合能比3689Kr核中的大14.如图X11-9所示,甲图为演示光电效应的实验装置,乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线,丙图为氢原子的能级图,丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率.以下说法正确的是()图X11-9A.若b光为绿光,c光可能是紫光B.若a光为绿光,c光可能是紫光C

9、.若b光光子能量为2.81 eV,用它照射由金属铷构成的阴极,所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n=3激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光D.若b光光子能量为2.81 eV,用它直接照射大量处于n=2激发态的氢原子,可以产生6种不同频率的光15.在磁感应强度为B的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变,放出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为R.以m、q分别表示粒子的质量和电荷量,M表示新核的质量,放射性原子核用ZAX表示,新核的元素符号用Y表示,该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能,则()A.新核Y与粒子的半径之比为RRY=Z-22B.粒子的

10、圆周运动可以等效成一个环形电流,环形电流大小为I=qB2mC.新核的运动周期为TY=2M(Z-q)BD.衰变过程的质量亏损为m=(M+m)(qBR)22Mmc2选择训练(十一)1.B2.B解析 一切物体都在辐射电磁波,故A正确.一般物体辐射电磁波的情况不仅与温度有关,还与其他因素有关,故B错误.黑体辐射的强度的极大值随温度升高向波长较短的方向移动,故C正确.能100%地吸收入射到其表面的各种波长的电磁波的物体被称为黑体,故D正确.3.B解析 普朗克在研究黑体辐射时,提出了能量子的概念,故A错误;德布罗意最先提出了物质波,认为实物粒子也具有波动性,故B正确;康普顿效应表明光具有粒子性,即光子不仅

11、具有能量,还具有动量,故C错误;如果能发生光电效应,只增大入射光强度,单位时间内逸出的光电子数目增大,但逸出的光电子最大初动能不变,故D错误.4.D解析 根据光电效应方程Ek=h-W0,可知Ek与不成正比,A错误;根据光电效应方程Ek=h-W0,逸出功W0=h-Ek,B错误;截止频率c=W0h=h-Ekh,C错误;增大光的强度,单位时间内逸出的电子数增加,D正确.5.B解析 用频率一定的光照射发生光电效应时,电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度,光强越大,则饱和光电流越大,选项B正确,A错误;频率=31080.510-6 Hz=61014Hz4.51014Hz,所以电路中有光电流产生,故C错

12、误;发生光电效应后,增大入射光的强度,电路中的光电流就会增大,与光的照射时间长短无关,故D错误.6.C解析 由图像可知金属的极限频率为0,入射光的频率必须要大于0才能发生光电效应现象,选项A错误;金属的逸出功与入射光的频率无关,选项B错误;若用频率为20的光照射该金属,则光电子的最大初动能为Ek=2h0-h0=h0=Uce,则遏止电压为Uc=h0e,选项C正确;遏止电压与入射光的频率有关,入射光的频率越大,则最大初动能越大,遏止电压越大,选项D错误.7.C解析 大量处于n=4能级的氢原子能辐射n(n-1)2=6种频率的光,故A错误;核外电子从高能级n向低能级m跃迁时,辐射出的光子能量h=E=E

13、n-Em,能级差越大,光子的能量越大,即光子的频率越大,根据=c可知频率越大,波长越小,由图可知,由n=4能级跃迁到n=3能级产生的光子的能量最小,频率最小,由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子的能量最大,频率最大,波长最短,故C正确,B错误;由n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光的能量为E=-1.51 eV-(-3.40 eV)=1.89 eV,小于6.34 eV,不能使金属铂发生光电效应,故D错误.8.AB解析 太阳内部发生着核聚变,这是太阳能的来源,A正确.核聚变反应中存在质量亏损,因此产生了大量的核能,B正确.核聚变反应中电荷数和质量数守恒,质量有亏损,C错误.射线具有很强的穿透能力

14、,D错误.9.ABD解析 铀核在裂变过程中,释放出核能,所以钡核的比结合能要比铀核的大,选项A正确;根据动量守恒定律得mnv0=mnv1+mHv2 ,根据能量守恒定律得12mnv02=12mnv12+12mHv22 ,联立解得v1=-13v0,v2=23v0,选项B正确;镉棒插入越深,则镉棒吸收中子数越多,链式反应速度越小,选项C错误;水泥防护层可以屏蔽裂变产物放出的射线,选项D正确.10.BD解析 根据左手定则可知,发生衰变时,新核、粒子的轨迹圆外切,B正确,C错误.根据带电粒子的轨道半径R=mvBq可知RR新核=q新核q,结合已知条件可知,新核的核电荷数为84,选项A错误.根据德布罗意波长

15、=hp可知,放出的粒子对应的德布罗意波长为=hBqR1=4.12510-15 m,选项D正确.11.AC解析 核反应过程放出能量,根据爱因斯坦质能方程可知,反应前总质量大于反应后总质量,A正确;古树中614C的含量为原来的14,则该古树经历了两个半衰期,死亡时间距今约11 460年,B错误;衰变的过程就是原子核内一个中子转化为一个质子和一个电子的过程,C正确;衰变过程中动量守恒,氮核和电子的动量大小相等,方向相反,在匀强磁场中做圆周运动的半径r=mvBq,氮核所带电荷量大,则半径小,D错误.12.AC解析 光子的能量E=h=hc,所以波长大的光子对应的能量小,即H谱线对应光子的能量小于 H谱线

16、对应光子的能量,选项A正确.H对应光子的能量为hc=3.0310-19 J=1.89 eV,选项B错误.根据氢原子跃迁规律可知,与H谱线对应的跃迁应该是从n=3能级到n=2能级,选项C正确,D错误.13.AC解析 结合能等于比结合能与核子数的乘积,所以24He核的结合能约为74 MeV=28 MeV,故A正确;24He核比结合能约为7 MeV,36Li核比结合能约为5.5 MeV,比结合能越大的原子核越稳定,所以24He核比36Li核更稳定,故B错误;两个12H核结合成24He核即为核聚变,核聚变会释放大量的能量,故C正确;核子的平均结合能就是比结合能,92235U核中核子的平均结合能比368

17、9Kr核中的小,故D错误.14.BC解析 光电效应方程Ek=h-W和eUc=Ek联立有eUc=h-W,即光子照射同一块金属的时候,只要遏止电压一样,光子的频率就一样,遏止电压越大,光子的频率越大,因此b光和c光的频率一样且大于a光的频率,故A错误,B正确;由光电效应方程可知Ek=h-W=2.81 eV-2.13 eV=0.68 eV,光电子撞击氢原子,氢原子只吸收两个能级差的能量,剩下的能量不吸收,留给电子,因此处于n=3激发态的氢原子吸收的能量为Ek=-0.85 eV-(-1.51 eV)=0.66 eV,这时氢原子处在n=4能级,可产生6种不同频率的光,C正确;若用光子照射氢原子,氢原子只

18、能吸收能量恰好为能级之差的光子,2.81 eV不满足能级差,因此此光子不能被吸收,D错误.15.AD解析 衰变的核反应方程为ZAXZ-2A-4Y+24He,衰变过程动量守恒,衰变之后的新核与粒子的动量大小相等,方向相反,根据R=mvBq可知,新核Y与粒子的半径之比为RRY=Z-22,选项A正确;粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,环形电流大小I=qT=q2mBq=Bq22m,选项B错误;根据粒子做圆周运动的周期公式可知新核的运动周期TY=4MB(Z-2)q ,选项C错误;由爱因斯坦质能方程得E=mc2,由动量守恒定律得MvY=mv,结合E=12MvY2+12mv2,R=mvBq,联立解得m=(M+m)(qBR)22Mmc2,选项D正确.