第十二章 波粒二象性 原子结构与原子核
章末综合测试(十二) (时间:45分钟 分数:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~10题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.下列说法中正确的是( ) A.光是一种概率波,物质波也是概率波 B.麦克斯韦首次通过实验证实了电磁波的存在
C.某单色光从一种介质进入到另一种介质,其频率和波长都将改变
D.紫光照射某金属时有电子向外发射,红光照射该金属时也一定有电子向外发射 解析:A 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹首次通过实验证实了电磁波的存在,故B错误;单色光从一种介质进入到另一种介质时,其频率是不变的,但由于光速不同,所以波长会改变,C错误;由于紫光的频率大于红光,则根据爱因斯坦的光电效应方程可知,红光照射该金属时不一定有电子向外发射,故D错误.
2.根据爱因斯坦的光子说,光子能量E等于(h为普朗克常量,c为真空中的光速,λ为光在真空中的波长)( )
A.h C.hλ
λcB.h D.
cλh λ解析:B 根据爱因斯坦的光子说,光子能量E=hν,根据光的传播速度和频率的关系
cc=λν得E=h,B正确.
λ3.(2017·河南信阳息县一中段考)下列对题中四幅图的分析,其中正确的是
( )
1
A.从图①可知,光电效应实验中b光的频率比a光的大
B.从图②可知,能量为5 eV的光子不能被处于n=2能级的氢原子吸收 C.从图③可知,随着放射性物质质量的不断减少,其半衰期不断增大 D.从图④可知,α粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成
解析:A eUc=hν-W0,从图①可知,Ub>Ua,故νb>νa,A正确;5 eV>3.4 eV,所以能量为5 eV的光子能被处于n=2能级的氢原子吸收并发生电离,B错误;半衰期与物质质量无关,故C错误;α粒子散射实验不能得出原子核由质子和中子组成,故D错误;故选A.
4.如图,天然放射源铀发出的一束射线经过匀强电场时分裂成1、2、3三种射线,下列说法正确的是( )
A.三种射线都是带电粒子流 B.射线1实质是高速的质子流
C.射线3是原子核外电子电离后形成的电子流
D.三种射线都具有很高的能量,说明原子核是一个能量宝库
解析:D 射线2是γ射线,不带电,A错误;射线1带正电,是氦核流,B错误;射线3是电子流,是原子核内部变化产生的,C错误.
5.要使氘核聚变,必须使氘核之间的距离接近到核力能够发生作用的范围r0,物质温3KT度很高时,氘原子将变为等离子体,等离子体的分子平均动能为Ek=,K叫玻耳兹曼常
2
ke2
数,T为热力学温度,两个氘核之间的电势能为Ep=,r为电荷之间的距离,则氘核聚变
r的温度至少为( )
ke2A. Kr0ke2C. 3Kr0
ke2B. 2Kr0ke2D. 4Kr0
解析:C 若两氘核从相距无穷远处到相距r0,有ΔEk减=ΔEp增,这里要注意,如果两
2
ke23KTkeke2
氘核恰好接近到r0,动能变为零,则2Ek=,即:2×=,解得T=,所以选项
r02r03Kr0
C正确.
6.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.
2
光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( )
A.U=
hνW- ee2hνWB.U=-
eeC.U=2hν-W
5hνWD.U=-
2ee解析:B 本题中,“当增大反向电压U,使光电流恰好减小到零时”,即为:从阴极K逸出的具有最大初动能的光电子,恰好不能到达阳极A.
1
以从阴极K逸出的且具有最大初动能的光电子为研究对象,由动能定理得:-Ue=0-
2
mv2①
12
由光电效应方程得:nhν=mv+W(n=2,3,4…)②
2由①②式解得:U=故选项B正确.
7.(2017·江苏单科)原子核的比结合能曲线如图所示.根据该曲线,下列判断正确的有( )
nhνW-(n=2,3,4…) ee
A.2He核的结合能约为14 MeV B.2He核比3Li核更稳定
C.两个1H核结合成2He核时释放能量 D. 92U核中核子的平均结合能比36Kr核中的大
解析:BC 由图象可知,MeV,其结合能应为28 MeV,故A错误.比2He的比结合能约为7 结合能较大的核较稳定,故B正确.比结合能较小的核结合成比结合能较大的核时释放能量,故C正确.比结合能就是平均结合能,故由图可知D错误.
8.(2017·福建厦门质检)静止的 83Bi原子核在磁场中发生衰变后运动轨迹如图所示,大小圆半径分别为R1、R2;则下列关于此核衰变方程和两圆轨迹半径比值判断正确的是
3
211
4
235
89
2
4
4
6
4