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光电效应 原子结构和原子核
1.关于下列物理史实与物理现象,说法正确的是( )
A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现,爱因斯坦对其做出了正确的解释
B.只有入射光的频率低于截止频率,才会发生光电效应
C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D.光电效应现象证明光是一种波
2 下列核反应中放出的粒子为中子的是( )
A. 147 N 俘获一个 α 粒子,产生 178 O 并放出一个粒子
B.2713Al 俘获一个 α 粒子,产生 3015P 并放出一个粒子
C.115 B 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
3.
如图所示,用波长为 λ0 的单色光照射某金属,调节滑动变阻器,当电压表的示数为某值时,电流表的示
数恰好减小为零;再用波长为
4휆0
5 的单色光重复上述实验,当电压表的示数增加到原来的 3 倍时,电流表
的示数又恰好减小为零。已知普朗克常数为 h,真空中光速为 c。该金属的逸出功为( )
A.5ℎ푐
4휆0
B.ℎ푐
휆0
C.7ℎ푐
8휆0
D.7ℎ푐
4휆0
4.如图所示,有一束单色光入射到极限频率为 ν0 的金属板 K 上,具有最大初动能的某出射电子,沿垂直
于平行板电容器极板的方向,从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后,到达右侧极板时速
度刚好为零。已知电容器的电容为 C,带电量为 Q,极板间距为 d,普朗克常量为 h,电子电量的绝对值
为 e,不计电子的重力。关于电容器右侧极板的带电情况和入射光的频率 ν,以下判断正确的是( )2
A.带正电,ν0+푄푒
퐶ℎ B.带正电,ν0+ 푄푒
퐶ℎ푑
C.带负电,ν0+푄푒
퐶ℎ D.带负电,ν0+ 푄푒
퐶ℎ푑
5.如图所示,当一束一定强度的黄光照射到光电管阴极 K 上时,此时滑片 P 处于 A、B 中点,电流表中
有电流通过,则( )
A.若将滑片 P 向 B 端移动时,电流表读数有可能不变
B.若将滑片 P 向 A 端移动时,电流表读数一定增大
C.若用红外线照射阴极 K 时,电流表中一定没有电流通过
D.若用一束紫光照射阴极 K 时,电流表可能没有读数
6.如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从 n=4 的能级跃迁到 n=3 的能级时,辐射出光子 a;从 n=3
的能级跃迁到 n=2 的能级时,辐射出光子 b。以下判断正确的是 ( )
A.在真空中光子 a 的波长大于光子 b 的波长
B.光子 b 可使氢原子从基态跃迁到激发态
C.光子 a 可能使处于 n=4 能级的氢原子电离3
D.大量处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射 2 种不同谱线
7.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. 147 N 俘获一个 α 粒子,产生 178 O 并放出一个粒子
B.2713Al 俘获一个 α 粒子,产生 3015P 并放出一个粒子
C.115 B 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
8.对下列各项叙述正确的是( )
A.实物粒子只具有粒子性,没有波动性,光子具有粒子二象性
B.α 粒子散射实验中少数 α 粒子发生较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C.当入射光的波长低于极限波长时不会发生光电效应
D.若使放射性物质的温度升高,其半衰期将减小
9.下列说法中正确的是( )
A.碘 131(即 13153 I)核不稳定,会发生 β 衰变,其半衰期为 8 天,经过 8 天后,30 个放射性碘 131 衰变的个
数一定是 15 个
B.光电效应揭示了光的粒子性
C.α 射线、β 射线、γ 射线本质上都是电磁波,且 γ 射线的波长最短
D.当某种单色光照射某金属表面时,能产生光电效应,则入射光的波长越大,产生的光电效应的最大初
动能越大
10.一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅 24195 Am 衰变成镎 23793 Np
的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿射线径迹产生一连串的凝结核,容器内就出现“云雾”,这
样就可以看到射线的径迹。已知 24195 Am 的半衰期为 432.6 年,则下列说法正确的是( )
A.放射线是核外电子电离形成的
B.通过该云室看到的是 α 射线的径迹4
C.0.4 g 的 24195 Am 经过 865.2 年衰变了 0.1 g
D.若云室的温度升高,24195 Am 的半衰期会变短
11.静止在匀强电场中的碳 14 原子核,某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂
直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b 表示长度)。那么碳 14 的核反应方程可能是
( )
A.146 C→42He + 104 Be B.146 C→01e + 145 B
C.146 C→0
-1e + 147 N D.146 C→21H + 125 B
12.(多选)原子核的比结合能随质量数的变化图象如图所示,下列判断正确的是( )
A.比结合能越大,原子核越稳定
B.21H 核比 63Li 核更稳定
C.23592 U 核裂变成两个中等质量的核时释放能量
D.8936Kr 核的结合能比 23592 U 核的大
13.(多选)下列说法中正确的是( )
A.α 粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据
B.根据玻尔理论,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能增大
C.在光电效应的实验中,入射光的强度增大,光电子的最大初动能也增大
D.21083 Bi 的半衰期是 5 天,12 g21083 Bi 经过 15 天衰变后剩余的质量为 1.5 g5
14.卢瑟福在 1909 年做了著名的 α 粒子散射实验,并提出了原子核式结构模型。在卢瑟福核式结构模
型的基础上,玻尔引入定态假设和量子化条件提出了氢原子的玻尔模型。根据玻尔模型,可假设静止
的基态氢原子的电子的轨迹半径为 r、电子的质量为 m、电子的电荷量为 e、静电力常量为 k、普
朗克常量为 h,电子绕原子核仅在库仑力的作用下做匀速圆周运动(提示:电子和原子核均可看成点电
荷;以无穷远处的电势为零,电荷量为 Q 的正点电荷在距离自身 L 处的电势为 φL=k푄
퐿;氢原子的能量为
电子绕核运动的动能和电势能之和)。以下问题中氢原子均处于静止状态,则:
(1)求在经典理论下,基态氢原子的核外电子绕核运动的线速度 v。
(2)求电子绕核运动形成的等效电流 I。
(3)已知氢原子处于第一激发态时,电子绕核运动的轨迹半径为 4r,求氢原子第一激发态与基态能量差
ΔE。
参考答案
1.A
2.B
3.C
4.C
5.A
6.A
7.B
8.B
9.B
10.B6
11.A
12.AC
13.AD
14. (1)e 푘
푚푟 (2) 푒2
2π푟
푘
푚푟 (3)3푘푒2
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