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選擇題9　光電效應(yīng)與原子物理 1.(單選)(2018河南新鄉(xiāng)三模)如圖甲所示,用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng),測(cè)出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖乙所示,已知普朗克常量為h,帶電荷量為e。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.照射時(shí)間越長(zhǎng),光電子的能量越高 B.光電子的最大初動(dòng)能為hν0 C.該金屬的逸出功為hν0-eUc D.用頻率為eUch的光照射該金屬時(shí)不可能發(fā)生光電效應(yīng) 2.(單選)(2018山西孝義一模)從1907年起,美國(guó)物理學(xué)家密立根就開(kāi)始以精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量。他通過(guò)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量某金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν,作出圖乙所示的Uc-ν的圖象,由此算出普朗克常量h,并與普朗克根據(jù)黑體輻射測(cè)出的h相比較,以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦方程的正確性。已知電子的電荷量e,則下列普朗克常量h的表達(dá)式正確的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　 A.h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1 B.h=Uc2-Uc1e(ν2-ν1) C.h=ν2-ν1e(Uc2-Uc1) D.h=e(ν2-ν1)Uc2-Uc1 3.(單選)(2018遼寧葫蘆島一模)如圖所示,氫原子在不同能級(jí)間發(fā)生a、b、c三種躍遷時(shí),釋放光子的頻率分別是νa、νb、νc,下列關(guān)系式正確的是(　　) A.νb=νa+νc B.νa=νbνcνb+νc C.νb=νaνcνa+νc D.νc=νbνaνa+νb 4.(單選)(2018河北“名校聯(lián)盟”質(zhì)量監(jiān)測(cè)一)氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見(jiàn)光光子的能量在1.61~3.10 eV范圍內(nèi),則下列選項(xiàng)說(shuō)法正確的是(　　) A.氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),放出光子為可見(jiàn)光 B.大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子 C.氫原子光譜是連續(xù)光譜 D.氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),可吸收2.54 eV的能量躍遷到高能級(jí) 5.(單選)(2018山東日照二模)下列說(shuō)法正確的是(　　) A.氡的半衰期是3.8天,所以10個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)3.8天一定還剩5個(gè) B.太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核裂變反應(yīng) C.核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成原子核 D.溫度越高,放射性元素衰變?cè)娇? 6.(單選)(2018四川雅安三診)鈾原子核既可發(fā)生衰變,也可發(fā)生裂變。其衰變方程為92238U→90234Th+X,裂變方程為92235U+01n→Y+3689kr+301n,其中92235U、01n、Y、3689kr的質(zhì)量分別為m1、m2、m3、m4,光在真空中的傳播速度為c。下列敘述正確的是(　　) A.92238U發(fā)生的是β衰變 B.Y原子核中含有56個(gè)中子 C.若提高溫度,92238U的半衰期將會(huì)變小 D.裂變時(shí)釋放的能量為(m1-2m2-m3-m4)c2 7.(單選)(2018福建南平一質(zhì)檢)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)?？赡苁且?yàn)檫@束光的光照強(qiáng)度太弱 B.氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道,電子的動(dòng)能增大,但原子的能量減小 C.原子核發(fā)生一次β衰變,該原子外層就失去一個(gè)電子 D.鈾核裂變產(chǎn)物多樣,其中一種核反應(yīng)方程為92235U+01n→56141Ba+3692Kr+201n 8.(單選)(2018河南商丘期末)下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.由能量守恒觀點(diǎn)可知:在光電效應(yīng)現(xiàn)象中,對(duì)于同一種金屬而言,同顏色入射光的強(qiáng)度越大,飛出的光電子的最大初動(dòng)能就越大 B.氡的半衰期為3.8天,若取4個(gè)氡原子核,經(jīng)7.6天后就一定只剩下1個(gè)氡原子核 C.大量的氫原子從n=4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射3種不同頻率的光 D.92238U衰變成82206Pb要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變  選擇題9　光電效應(yīng)與原子物理 1.C　解析 根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律可知,入射光的頻率越大,則逸出光電子的能量越大,與照射時(shí)間無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律,光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=hν0-W逸出功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由圖象可知Ekm=eUc,則該金屬的逸出功為hν0-eUc,選項(xiàng)C正確;頻率為eUch的光的能量為hν=eUc,當(dāng)大于金屬的逸出功(hν0-eUc)時(shí),同樣可發(fā)生光電效應(yīng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。 2.A　解析 根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0及動(dòng)能定理eUc=Ek,得Uc=heν-W0e,所以圖象的斜率k=Uc2-Uc1ν2-ν1=he,得:h=e(Uc2-Uc1)ν2-ν1,故A項(xiàng)正確。 3.A　解析 因?yàn)镋m-En=hν,知Eb=Ea+Ec,即hνb=hνa+hνc,解得νb=νa+νc,故選A。 4.B　解析 從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子能量為-3.40 eV+13.60 eV=10.2 eV,不在可見(jiàn)光范圍之內(nèi),A錯(cuò)誤;大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出C42=6種頻率的光子,B正確;玻爾理論認(rèn)為原子的能量是量子化的,不是連續(xù)光譜,C錯(cuò)誤;吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差,才能發(fā)生躍遷,n=2能級(jí)時(shí)吸收2.54 eV的能量變?yōu)?0.86 eV,不能向高能級(jí)躍遷,D錯(cuò)誤。 5.C　解析 半衰期對(duì)大量的原子核適用,對(duì)少量的原子核不適用,故A錯(cuò)誤;太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;核子憑借核力結(jié)合在一起構(gòu)成原子核,選項(xiàng)C正確;半衰期與外界條件無(wú)關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。 6.D　解析 根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒,X為氦原子核,92238U發(fā)生的是α衰變,故A錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒,電荷數(shù)守恒可知,Y的質(zhì)量數(shù):A=235+1-89-3=144,電荷數(shù):z=92-36=56,由原子核的組成特點(diǎn)可知,Y原子核中含有56個(gè)質(zhì)子,中子數(shù)為:144-56=88個(gè),故B錯(cuò)誤;半衰期與溫度、壓強(qiáng)等外界因素?zé)o關(guān),故C錯(cuò)誤;由于核裂變的過(guò)程中釋放能量,根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程得:ΔE=Δmc2=(m1-2m2-m3-m4)c2,故D正確。故選D。 7.B　解析 能不能發(fā)生光電效應(yīng),和入射光的頻率有關(guān),和入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí),釋放光子,原子的能量減小;電子受到的庫(kù)侖力提供向心力,則kQqr2=mv2r?Ek=12mv2=kQq2r,r越小,動(dòng)能越大,B正確;β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子,電子釋放出來(lái),不是來(lái)自核外電子,故C錯(cuò)誤;92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n,D錯(cuò)誤。 8.D　解析 根據(jù)光電效應(yīng)方程可知,光電子的初動(dòng)能與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān),同顏色入射光,飛出的光電子的最大初動(dòng)能都是相等的,故A錯(cuò)誤;半衰期針對(duì)的是大量的原子核,對(duì)具體的少量原子核沒(méi)有這種關(guān)系,故B錯(cuò)誤;大量的氫原子從n=4的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)可以輻射n=432=6種不同頻率的光,故C錯(cuò)誤;根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知,α衰變一次質(zhì)量數(shù)減少4個(gè),次數(shù)n=238-2064=8,β衰變的次數(shù)為n=82+82-92=6,所以92238U衰變成82206Pb要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變,故D正確。故選D。