专题8 波粒二象性 原子与原子核(教师用书)-【成功方案】2023年高考物理艺术生文化课总复习

专题八　波粒二象性　原子与原子核 1．用一束绿光照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是(　　) A．改用紫光照射 B．改用红光照射 C．增加原绿光照射的强度 D．延长原绿光的照射时间 【答案】　A 2．普朗克常量h＝6.626×10－34 J·s，光速为c，电子质量为me，则在国际单位制下的单位是(　　) A．J/s　　　　　　　　 B．m C．J·m D．m/s 【答案】　B 【解析】　根据可得它们的单位为：＝＝＝m 故选B。 3．下列说法中正确的是(　　) A．无论入射光的频率如何，只要该入射光照射金属的时间足够长，就一定能产生光电效应 B．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子动能减小，原子的电势能减小 C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构 D．核力存在于原子核内的所有核子之间 【答案】　C 4．已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，电子的质量为9.11×10－31 kg，一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为(　　) A．10－8 B．106 C．108 D．1016 【答案】　C 【解析】　根据德布罗意波长公式λ＝　p＝ 解得λ＝ 由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有＝ m油＝ρ·πd3＝0.8×103××3.14×3＝2.7×10－14 kg 代入数据解得＝≈1.7×108所以C正确；ABD错误； 故选C。 5．(多选)如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的函数关系图象。对于这两个光电管，下列判断正确的是(　　) A．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压Uc不同 B．光电子的最大初动能不同 C．两个光电管的Uc—ν图象的斜率不同 D．两个光电管的饱和光电流一定相同 【答案】　AB 【解析】　根据光电效应方程有Ek＝hν－W0 又eUc＝Ek 联立得：eUc＝hν－W0即Uc＝－，可知，入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压Uc也不同。光电子的最大初动能也不同，故A、B正确。由Uc＝－可知，Uc－ν图象的斜率k＝＝常数，所以两个光电管的Uc－ν图象的斜率一定相同，C错误。虽然光的频率相同，但是光强不确定，饱和光电流不一定相同。故D错误。 6.如图所示是氢原子四个能级的示意图。当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时，辐射出a光；当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出b光。则以下判断正确的是(　　) A．a光光子的能量大于b光光子的能量 B．a光的波长大于b光的波长 C．a光的频率大于b光的频率 D．在真空中a光的传播速度大于b光的传播速度 【答案】　B 【解析】　氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝3的能级时的能级差小于从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时的能级差，根据Em－En＝hν知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的频率小于b光的频率，故A、C错误。光子a的频率小于光子b的频率，则有a光的波长大于b光的波长，故B正确；在真空中光子a的传播速度等于光子b的传播速度，故D错误。 7．科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为Al→Mg＋Y，下列说法正确的是(　　) A．Y是氦核 B．Y是质子 C．再经过72万年，现有的铝26衰变一半 D．再经过144万年，现有的铝26全部衰变 【答案】　C 【解析】　AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是Al→Mg＋e 即Y是正电子，选项AB错误； CD.因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，选项C正确，D错误； 故选C。 8．已知类氢结构氦离子(He＋)的能级图如图所示，根据能级跃迁理论可知(　　) A．氦离子(He＋)处于n＝1能级时，能吸收45 eV的能量跃迁到n＝2能级 B．大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，只能发出2种不同频率的光子 C．氦离子(He＋)从n＝4能级跃迁到n＝3能级比从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出光子的波长大 D．若氦离子(He＋)从n＝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n＝4能级跃迁到n＝2能级释放的光子一定也能使该金属板发生光电效应 【答案】　C 【解析】　吸收的光子能量等于两能级间的能量差，才能发生跃迁，从n＝1跃迁到n＝2，吸收的光子能量为40.8 eV，故A错误。大量处在n＝3能级的氦离子(He＋)向低能级跃迁，能发出3种不同频率