[課時(shí)作業(yè)](本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題(1～7題為單項(xiàng)選擇題，8～13題為多項(xiàng)選擇題)1．(2017·江西省五校高考模擬)下列有關(guān)光電效應(yīng)的說(shuō)法正確的是()A．光電效應(yīng)現(xiàn)象證明了光是電磁波B．普朗克為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說(shuō)C．只要增大入射光的強(qiáng)度，就可以產(chǎn)生光電效應(yīng)D．入射光的頻率低于金屬的截止頻率時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)解析：光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，但不能證明光是電磁波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。愛(ài)因斯坦為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說(shuō)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件可知，只有當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率(或截止頻率)時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。答案：D2．下列說(shuō)法正確的是()A．光的波粒二象性是綜合了牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)得出來(lái)的B.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(90,38)Sr＋eq\o\al(136,54)Xe＋xeq\o\al(1,0)n是核裂變方程，其中x＝10C．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光越強(qiáng)，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大D．愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E＝mc2中，E是物體以光速c運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能解析：光的波粒二象性不同于牛頓的微粒說(shuō)和惠更斯的波動(dòng)說(shuō)，而是愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)和麥克斯韋的電磁說(shuō)的統(tǒng)一，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由核反應(yīng)方程質(zhì)量數(shù)守恒可得235＋1＝90＋136＋x，解得x＝10，選項(xiàng)B正確；由光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可得，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，入射光的頻率越高，光子的能量就越大，光電子的最大初動(dòng)能就越大，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)能方程只是說(shuō)明質(zhì)量和能量中間存在簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，并不是說(shuō)E是物體以光速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B3．(2017·青海省西寧市四校高三聯(lián)考)如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖，利用釙(eq\o\al(210,84)Po)衰變放出的α粒子轟擊鈹(eq\o\al(9,4)Be)，產(chǎn)生的粒子P能將石蠟中的質(zhì)子打出來(lái)。下列說(shuō)法正確的是()A．α粒子是氦原子B．粒子Q的穿透能力比粒子P的強(qiáng)C．釙的α衰變方程為eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(208,82)Pb＋eq\o\al(4,2)HeD．α粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n解析：α粒子是氦原子核，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子P是中子，粒子Q是質(zhì)子，由于質(zhì)子帶正電，當(dāng)質(zhì)子射入物體時(shí)，受到的庫(kù)侖力作用會(huì)阻礙質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)，而中子不帶電，不受庫(kù)侖力作用，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在釙衰變中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒知產(chǎn)生的是eq\o\al(206,82)Pb，并非eq\o\al(208,82)Pb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(9,4)Be→eq\o\al(12,6)C＋eq\o\al(1,0)n是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，選項(xiàng)D正確。答案：D4．下列說(shuō)法正確的是()A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并在此基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．根據(jù)玻爾的原子模型，氫原子從量子數(shù)n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可輻射6種不同頻率的光子C．光照射某種金屬時(shí)，只要光的強(qiáng)度足夠大、照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，總能夠發(fā)生光電效應(yīng)D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(89,36)Kr＋eq\o\al(144,56)Ba＋3eq\o\al(1,0)n是聚變反應(yīng)解析：湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并在此基礎(chǔ)上提出了原子的棗糕模型，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)玻爾原子模型，氫原子從量子數(shù)n＝4的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多輻射Ceq\o\al(2,4)＝6種不同頻率的光子，選項(xiàng)B正確；當(dāng)照射光的頻率ν大于金屬的極限頻率時(shí)，金屬上的電子才會(huì)逸出。頻率越大，電子的初動(dòng)能越大，光電效應(yīng)與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(89,36)Kr＋eq\o\al(144,56)Ba＋3eq\o\al(1,0)n是裂變反應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：B5．(2017·西安地區(qū)八校高三聯(lián)考)下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB．射線甲由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷C．在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大D．該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于原子核的衰變解析：兩球質(zhì)量相等，若發(fā)生的碰撞為彈性正碰，即動(dòng)量守恒、能量守恒，可知兩球的速度交換。若發(fā)生的碰撞為非彈性碰撞，則碰后m2的速度不為v，A錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則，甲向左偏，知甲帶負(fù)電荷，B錯(cuò)誤；光的顏色決定了光的頻率，顏色相同，則頻率相同，根據(jù)光電效應(yīng)方程，遏止電壓相等，則最大初動(dòng)能相同，入射光強(qiáng)度越強(qiáng)，飽和光電流越大，C正確；該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，D錯(cuò)誤。答案：C6．如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，對(duì)于處在n＝4能級(jí)的大量氫原子，下列說(shuō)法正確的是()A．這群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)一共可以輻射出4種不同頻率的光子B．處在n＝4能級(jí)的氫原子可以吸收任何一種光子而躍遷到高能級(jí)C．這群氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)向外輻射的光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．這群氫原子輻射的光子中如果只有兩種能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功W0應(yīng)滿足10.2eV<W0≤12.09eV解析：這群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能夠輻射出6種不同頻率的光子，A錯(cuò)誤；氫原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)吸收的能量等于兩能級(jí)的能量差，B錯(cuò)誤；氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)向外輻射出的光子的頻率最大，波長(zhǎng)最短，C錯(cuò)誤；如果這群氫原子輻射出的光子中只有兩種能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則這兩種光子分別是由氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)和氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)輻射出的，由光電效應(yīng)發(fā)生的條件可知，該金屬的逸出功應(yīng)滿足E2－E1<W0≤E3－E1，即10.2eV<W0≤12.09eV，D正確。答案：D7．(2017·山西省高三名校聯(lián)考)自然界存在的放射性元素的原子核并非只發(fā)生一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而是要發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。某些原子核的衰變情況如圖所示(N表示中子數(shù)，Z表示質(zhì)子數(shù))，則下列說(shuō)法正確的是()A．由eq\o\al(228,88)Ra到eq\o\al(228,89)Ac的衰變是α衰變B．已知eq\o\al(228,88)Ra的半衰期是T，則8個(gè)eq\o\al(228,88)Ra原子核經(jīng)過(guò)2T時(shí)間后還剩2個(gè)C．從eq\o\al(228,90)Th到eq\o\al(208,82)Pb共發(fā)生5次α衰變和2次β衰變D．圖中發(fā)生的α衰變和β衰變分別只能產(chǎn)生α和β射線解析：由題圖可知，eq\o\al(228,88)Ra衰變后的新原子核為eq\o\al(228,89)Ac，新原子核的質(zhì)子數(shù)比Ra的多1個(gè)，所以是β衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；原子核的半衰期是對(duì)大量原子核的行為做出的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，對(duì)于單個(gè)的微觀事件是不可預(yù)測(cè)的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒知，從eq\o\al(228,90)Th到eq\o\al(208,82)Pb共發(fā)生5次α衰變和2次β衰變，選項(xiàng)C正確；γ射線經(jīng)常是伴隨α射線和β射線產(chǎn)生的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案：C8．(2017·武漢市畢業(yè)生調(diào)研測(cè)試)以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的敘述，正確的是()A．紫外線照射到鋅板表面時(shí)能夠發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子C．重核的裂變和輕核的聚變過(guò)程一定有質(zhì)量虧損，釋放出核能D．氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，輻射一定頻率的光子，同時(shí)氫原子的電勢(shì)能減小，電子的動(dòng)能增大解析：光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的核式結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤；重核裂變和輕核聚變都有質(zhì)量虧損，均向外界釋放核能，C正確；氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，根據(jù)玻爾理論可知，電子的軌道半徑減小，速度增大，動(dòng)能增大。電場(chǎng)力對(duì)電子做正功，則系統(tǒng)的電勢(shì)能減小，D正確。答案：CD9．關(guān)于光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)的規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是()A．光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的光電子又可以叫做光子B．康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有波動(dòng)性C．對(duì)于同種金屬而言，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D．石墨對(duì)X射線散射時(shí)，部分X射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)解析：光電效應(yīng)中，金屬板向外發(fā)射的電子叫光電子，光子是光量子的簡(jiǎn)稱，A錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程hν＝W0＋eUc可知，對(duì)于同種金屬而言(逸出功一樣)，入射光的頻率越大，遏止電壓也越大，即遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)，C正確；在石墨對(duì)X射線散射時(shí)，部分X射線的散射光波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)，康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性，B錯(cuò)誤，D正確。答案：CD10．(2017·湖南長(zhǎng)沙市高三模擬)金屬鈣的逸出功為4.3×10－19J，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/sA．用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射金屬鈣，其表面有光電子逸出B．用波長(zhǎng)為400nm的單色光照射金屬鈣，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則增大光的強(qiáng)度將會(huì)使光電子的最大初動(dòng)能增大D．若某波長(zhǎng)的單色光能使金屬鈣產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則減小光的強(qiáng)度將會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)減少解析：波長(zhǎng)為400nm的單色光的光子能量為E＝heq\f(c,λ)＝4.95×10－19J，大于鈣的逸出功，可以產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的頻率而與其強(qiáng)度無(wú)關(guān)，但強(qiáng)度決定了單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)的多少，正確選項(xiàng)為A、D。答案：AD11．(2017·湖北省襄陽(yáng)市高三第一次調(diào)研測(cè)試)靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的eq\o\al(238,92)U核發(fā)生α衰變，產(chǎn)生一個(gè)未知粒子x，它們?cè)诖艌?chǎng)中的運(yùn)動(dòng)徑跡如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．該核反應(yīng)方程為eq\o\al(238,92)U→eq\o\al(234,90)x＋eq\o\al(4,2)HeB．α粒子和粒子x在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同C．軌跡1、2分別是α粒子、x粒子的運(yùn)動(dòng)徑跡D．α粒子、x粒子運(yùn)動(dòng)徑跡半徑之比為45∶1解析：顯然選項(xiàng)A中核反應(yīng)方程正確，A對(duì)；eq\o\al(238,92)U核靜止，根據(jù)動(dòng)量守恒可知α粒子和x新核速度方向相反，又都帶正電，則轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，選項(xiàng)B對(duì)；根據(jù)動(dòng)量守恒可知α粒子和x新核的動(dòng)量大小p相等，由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑公式R＝eq\f(p,qB)可知軌道半徑R與其所帶電荷量成反比，半徑之比為45∶1，選項(xiàng)C錯(cuò)，D對(duì)。答案：ABD12．(2017·廣州市二模)用某單色光照射金屬鈦表面，發(fā)生光電效應(yīng)。從鈦表面放出光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖線如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是()A．鈦的逸出功為6.63×10－19JB．鈦的極限頻率為1.0×1015HzC．光電子的最大初動(dòng)能為1.0×10－18JD．光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比解析：當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的頻率等于金屬的極限頻率，則νc＝1.0×1015Hz，可知逸出功W0＝hνc≈6.63×10－19J，故A、B正確。入射光的頻率越大，光電子的最大初動(dòng)能越大，根據(jù)該圖無(wú)法得出光電子的最大初動(dòng)能，故C錯(cuò)誤。由圖可知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系，故D錯(cuò)誤。答案：AB13.(2017·泰安市一模)用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)用光子能量為2.75eV的光照射到光電管上時(shí)發(fā)生了光電效應(yīng)，電流表G的示數(shù)不為零；移動(dòng)變阻器的觸頭c，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表示數(shù)為0，則下列說(shuō)法正確的是()A．光電子的最大初動(dòng)能始終為1.05eVB．光電管陰極的逸出功為1.05eVC．當(dāng)滑動(dòng)觸頭向a端滑動(dòng)時(shí)，反向電壓增大，電流增大D．改用能量為2.5eV的光子照射，移動(dòng)變阻器的觸頭c，電流表G中也可能有電流解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可知，同種金屬的逸出功相同，所以光電子逸出后的初動(dòng)能取決于獲得的能量，A錯(cuò)誤。當(dāng)電壓表示數(shù)大于或等于1.7V時(shí)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明遏止電壓為1.7V，由eU＝eq\f(1,2)mv2，可求得光電管的逸出功為1.05eV，B正確。若光的頻率不變，反向電壓大于遏止電壓后電路中就不再有電流，C錯(cuò)誤。當(dāng)入射光頻率超過(guò)截止頻率，且反向電壓小于遏止電壓，電路中就會(huì)有電流，D正確。答案：BD二、非選擇題14．(2017·北京理綜·23)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出α粒子(eq\o\al(4,2)He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。(1)放射性原子核用eq\o\al(A,Z)X表示，新核的元素符號(hào)用Y表示