原子物理-2019-题库

第1页（共22页）原子物理原子和原子核主题内容要求说明波粒二象性光电效应爱因斯坦光电效应方程ⅠⅠ原子核原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射线的危害和防护ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ原子结构氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式ⅠⅠ第2页（共22页）第3页（共22页）一、光电效应1．（单选）（2014•上海）在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是（）A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限频率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大2．（单选）（2014•全国）在研究光电效应试验中，已知照射光的光子能量大于被照射金属的逸出功，下列说法正确的是（）A．当电压为零时，光电流也为零B．光电流不可能随着电压的增大而一直增大C．被照射金属产生的光电子的初动能是相同的D．当照射光的强度增大时，产生的每个光电子的初动能必随之增大3．（单选）（2006•四川）现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa＞λb＞λc．用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应．若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，不能发生光电效应C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小4．（多选）（2017•海南）三束单色光1、2和3的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分别用这三束光照射同一种金属．已知用光束2照射时，恰能产生光电子．下列说法正确的是（）A．用光束1照射时，不能产生光电子B．用光束3照射时，不能产生光电子C．用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多D．用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大5．（多选）（2014•广东）在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大第4页（共22页）6．（多选）（2016•新课标Ⅰ）现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关7．（多选）（2015•新课标Ⅱ）实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是（）A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关8．（单选）（2011•福建）爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．ν＜ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关9．（单选）（2007•全国）当用单色光照射某金属表面发生光电效应时，若改变单色光的频率v，可得到光电子的最大初动能Ek与v的关系如图所示。如果知道纵、横坐标的刻度，则由图可求得（）A．截至频率、逸出功、普朗克常量B．逸出功、普朗克常量、光电子的质量C．普朗克常量、光电子的质量、截止频率D．光电子的质量、截止频率、逸出功第5页（共22页）10．（单选）（2010•浙江）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能11（1）研究光电效应电路如图所示。用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是。（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小（选填“增大”、“减小”或“不变”），原因是。12．（单选）如图1所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图2所示．则下列说法正确的是（）A．甲光对应的光电子的初动能一定小于丙光对应的光电子的初动能B．单位时间内甲光照射光电管发出的光电子比乙光的少C．对于不同种金属，若照射光频率不变，则逸出光电子的最大初动能与金属的逸出功为线性关系D．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等第6页（共22页）13．（多选）（2017•新课标Ⅲ）在光电效应实验中，分别用频率为va、vb的单色光a、b照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和Ekb，h为普朗克常量。下列说法正确的是（）A．若va＞vb，则一定有Ua＜UbB．若va＞vb，则一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，则一定有Eka＜EkbD．若va＞vb，则一定有hva﹣Eka＞hvb﹣Ekb14．（多选）（2006•全国卷Ⅱ）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0（）A．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0C．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍15．（单选）（2018•新课标Ⅱ）用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10﹣19J，已知普朗克常量为6.63×10﹣34J•s，真空中的光速为3.00×108m•s﹣1，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A．1×1014HzB．8×1014HzC．2×1015HzD．8×1015Hz16．（单选）（2010•四川）用波长为2.0×10﹣7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10﹣19J．由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，光速c＝3.0×108m/s，结果取两位有效数字）（）A．5.5×1014HzB．7.9×1014HzC．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz17．（单选）（2005•天津）某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10﹣7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10﹣19C，普朗克常量为6.63×10﹣34J•s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别（）A．5.3×1014Hz，2.2JB．5.3×1014Hz，4.4×10﹣19JC．3.3×1033Hz，2.2JD．3.3×1033Hz，4.4×10﹣19J18．分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为（）A．B．C．D．第7页（共22页）19．（单选）（2003•天津）如图所示，当电键S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零，由此可知阴极材料的逸出功为（）A．1.9eVB．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV20．（单选）（2013•北京）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，从而形成多光子电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样频率为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KA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．B．C．U＝2hν﹣WD．21．（2018•江苏）光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为，A、B两种光子的动量之比为。（已知普朗克常量为h、光速为c）22．（2015•新课标Ⅰ）在某次光电效应实验中，得到的遏制电压u0与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率为k、横截距为b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。23．（2011•新课标）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为。若用波长为λ（λ＜λ0＝的单色光做该实验，则其遏止电压为已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。第8页（共22页）二、氢原子光谱、能级结构1．（单选）（2016•上海）卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在（）A．电子B．中子C．质子D．原子核2．（单选）（2011•上海）卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是（）A．B．C．D．3．（单选）（2008•全国）根据玻尔关于氢原子模型的说法，当电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时，可能发生的情况是（）A．放出光子，电子动能减少，原子势能增加B．放出光子，电子动能增加，原子势能减少C．放出光子，电子动能减少，原子势能减少D．吸收光子，电子动能增加，原子势能增加4．（单选）（2002•全国）氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值，它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能，氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时（）A．氢原子的能量减小，电子的动能增加B．氢原子的能量增加，电子的动能增加C．氢原子的能量减小，电子的动能减小D．氢原子的能量增加，电子的动能减小5．（单选）（2016•北京）处于n＝3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有（）A．1种B．2种C．3种D．4种6．（单选）（2004•广东）图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长有多少种？（）A．15B．10C．4D．1第9页（共22页）7．（单选）（2004•北京）氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝﹣54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示．在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）A．40.8eVB．43.2eVC．51.0eVD．54.4eV8．（单选）（2005•全国卷Ⅱ）图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E．处在n＝4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22eV．在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有（）A．二种B．三种C．四种D．五种9．（单选）（2005•全国卷Ⅲ）氢原子的能级图如图所示。欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是（）A．13.60e