第五章 原子核 能力提升卷(B卷)-【赢在课堂】2021-2022学年新教材高中同步练测卷物理选择性必修第三册（人教版）

种光子,故B错误。光子能量在10~12.9eV范围内的 光,可以被基态的氢原子吸收后跃迁到2、3、4能级,因 为ΔE12=10.2eV、ΔE13=12.09eV、ΔE14=12.75eV 均在该范围内,ΔE15=13.06eV不在该范围内,可能被 吸收的光子能量只有3种,故C正确。根据 E=hν= hcλ =cp ,可知动量之比等于能量之比,氢原子从n=4 能级跃迁 到n=2能 级 时 产 生 的 光 子a 的 能 量Ea= 2.55eV,从n=5能级跃迁到n=3能级时产生的光子 b的能量Eb=0.97eV,所以动量之比为255∶97,故D 错误。 12.【解析】 (1)没有加电压时,有 mg=f1=6πrηv1,加上 电压后,油滴受到向上的阻力和电场力,有 mg=f2+ qE=6πrηv2 +qE,联 立 解 得 油 滴 的 带 电 荷 量 q = 6πrη(v1-v2) E 。 (2)在误差范围内,可以认为油滴的带电荷量总是1.6 ×10-19C的整数倍,故电荷的最小电荷量即元电荷,为 1.6×10-19C。 【答案】 (1) 6πrη(v1-v2) E (2)电荷的最小电荷量即 元电荷,为1.6×10-19C 13.【解析】 (1)有光照射到光电管上时,微安表有示数, 说明发生了光电效应现象,现要使电流为零,则光电子 从阴极K飞出后向阳极A做减速运动,即K处电势高 于A处,P 向a 端滑动。(2)由动能定理得光电子的最 大初动能为 Ekm=eU1,由 爱 因 斯 坦 光 电 效 应 方 程 得 Ekm=hν1-W0,即eU1=hν1-W0,同理有eU2=hν2- W0,联立解得h= e(U1-U2) ν1-ν2 。 【答案】 (1)a (2)e (U1-U2) ν1-ν2 14.【解析】 (1)由题图可知,遏止电压Uc 为20V,由功能 关系可知,eUc=Ek。由爱因斯坦光电效应方程Ek=hν -W0,可得W0=hν-eUc,代入数据解得W0=30eV。 (2)由公式Ek= 1 2mv 2,得最大动量p=mv= 2meUc =2.4×10-24kg·m/s,则对应物质波的波长λ=hp = 6.63×10-34 2.4×10-24 m=2.8×10-10m。 【答案】 (1)30eV (2)2.4×10-24kg·m/s 2.8× 10-10m 15.【解析】 (1)设电子的速度大小为v,则有evB=eE 所以v=EB = U Bb (2)当极板间仅有偏转电场时,电子在电场中竖直方向 上的偏转距离为 y1= 1 2at 2 1= eU 2mb L1 v 2 = eUL21 2mbv2 电子离开电场时竖直方向上的分速度为 v1=at1= eUL1 mbv 电子离开电场后做匀速直线运动,从出电场到打到荧 光屏的时间为t2,这段时间内竖直方向上运动的距离为 y2=v1t2= eUL1L2 mbv2 电子在竖直方向上偏转的总距离为 d=y1+y2= eU mv2b L1 L2+ L1 2 可解得e m = 2Ud B2bL1(2L2+L1) 【答案】 (1)UBb (2)em = 2Ud B2bL1(2L2+L1) 16.【解析】 (1)氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级 时,释放出光子的能量为E=-0.85eV-(-3.40eV) =2.55eV 由E=hν,解得光子的频率ν=6.2×1014Hz (2)由p=hλ = hν c ,得p=1.4×10-27kg·m/s (3)用此光照射逸出功为2.25eV的钾时,根据光电效 应方程Ek=hν-W0 解得产生光电子的最大初动能为 Ek=(2.55-2.25)eV=0.30eV。 【答案】 (1)6.2×1014Hz (2)1.4×10-27kg·m/s (3)0.30eV 第五章 原 子 核 A卷 基础巩固卷 1.B 【解析】 天然放射现象是原子核内部结构变化引起 的,故B正确。 2.C 【解析】 α射线的穿透能力较弱,在空气中只能前进 几厘米,用一张纸就能把它挡住。β射线的电离作用较 弱,穿透能力较强,很容易穿透黑纸,也能穿透几毫米的 铝板。γ射线穿透能力更强,可以穿透几厘米厚的铅板。 根据题意可知,该放射源所射出的射线有α射线和β射 线,没有γ射线,故C正确。 3.D 【解析】 42He核 中 有2个 质 子,2个 中 子,故 A错 误;42He核与32He核互为同位素,故B错误;104Be中的质 子数比中子数少2,故C错误;3014Si中的质子数比中子数 少2,故D正确。 4.B 【解析】 在α粒子散射实验中发现少数α粒子发生 了较大偏转,说明原子的质量绝大部分集中在很小空间 范围,α粒子散射实验说明了原子具有核式结构,故A错 误;每种元素都有自己的特征