高中物理《光电效应、核反应、核能》精选练习题(含答案)
最新光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1．下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A．对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大D．对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A正确，B错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故C错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D错误．2．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【解析】选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W0＝21mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．3．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电精品文档【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应，锌板上有电子逸出，锌板带正电，验电器指针也带正电，故B正确4．关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是()A．金属的逸出功与入射光的频率成正比B．饱和光电流与入射光强度有关C．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D．光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身，故A错误；逸出的光电子数与入射光的强度有关，即饱和光电流与入射光的强度有关，故B正确；由光电效应方程E k＝hν－W0 可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率，所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小，C错误；光电效应几乎是瞬时发生的，D正确．5．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()A．hν B.21NhνC．NhνD．2Nhν【解析】选C. 据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν( h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nhν，所以选项C 正确．6．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是()A．改用红光照射B．增大绿光的强度C．增大光电管上的加速电压D．改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν＝W0+21mv2，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D对．7．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的()A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k＝hν－W0 可知：Ek只精品文档与频率ν有关，故选项B、C、D错误，选项A正确8．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是()A．单位时间内逸出的光电子数B．反向截止电压C．饱和光电流D．光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A、C错误；用同一种单色光照射，光电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程E k ＝hν－W0 可得光电子的最大初动能一定不同，D正确；再根据E k ＝eU c知，反向截止电压一定不同，B正确9．研究光电效应的电路如图所示．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U AK的关系图象中，正确的是()【解析】选C. 虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C.10．在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb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U a和U b、光电子的最大初动能分别为E ka和E kb。
(完整版)光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1．下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A．对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大D．对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A正确，B错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故C错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D错误．2．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【解析】选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W0＝21mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．3．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应，锌板上有电子逸出，锌板带正电，验电器指针也带正电，故B正确4．关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是()A．金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB ．饱和光电流与入射光强度有关C ．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D ．光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身，故A 错误；逸出的光电子数与入射光的强度有关，即饱和光电流与入射光的强度有关，故B 正确；由光电效应方程E k ＝hν－W 0 可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率，所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小，C 错误；光电效应几乎是瞬时发生的，D 正确．5．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A ．hν B.21Nhν C ．Nhν D ．2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν ( h 为普朗克常量)，N 个光子的能量为Nhν，所以选项C 正确．6．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是( ) A ．改用红光照射 B ．增大绿光的强度C ．增大光电管上的加速电压D ．改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν＝W 0+21mv 2，在逸出功一定时，只 有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D 对．7．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A ．频率 B ．强度 C ．照射时间 D ．光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k ＝hν－W 0 可知：Ek 只与频率ν有关，故选项B 、C 、D 错误，选项A 正确8．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( )A ．单位时间内逸出的光电子数B ．反向截止电压C ．饱和光电流D ．光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A 、C 错误；用同一种单色光照射，光电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程E k ＝hν－W 0 可得光电子的最大初动能一定不同，D 正确；再根据E k ＝eU c 知，反向截止电压一定不同，B 正确9．研究光电效应的电路如图所示．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U AK 的关系图象中，正确的是( )【解析】选C. 虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C.10．在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb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U a和U b、光电子的最大初动能分别为E ka和E kb。
高中光电效应试题及答案
高中光电效应试题及答案一、选择题1. 光电效应是指光照射到金属表面时，金属会释放出电子的现象。
这种现象最早是由哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 普朗克D. 波尔答案：B2. 光电效应的实验验证了光的粒子性，下列关于光电效应的描述中，哪一项是错误的？A. 光照射到金属表面，金属会释放出电子B. 光的频率越高，释放出的电子动能越大C. 光的强度越大，释放出的电子数量越多D. 光电效应的产生与光的频率有关，与光的强度无关答案：C3. 根据光电效应方程，电子的最大动能与入射光的频率成正比。
这个方程是：A. Kmax = hν - φB. Kmax = hν + φC. Kmax = hν / φD. Kmax = φ - hν答案：A二、填空题4. 光电效应的实验中，当入射光的频率大于金属的______时，才会发生光电效应。
答案：极限频率5. 光电效应实验表明，电子的发射与光的______有关，而与光的______无关。
答案：频率；强度三、简答题6. 简述光电效应的基本原理。
答案：光电效应是指当光照射到金属表面时，金属中的电子吸收了光子的能量，如果光子的能量大于金属的逸出功，电子就能克服金属的束缚力，从金属表面逸出，形成光电子流。
7. 为什么说光电效应实验验证了光的粒子性？答案：光电效应实验表明，光子的能量与光的频率成正比，而与光的强度无关。
这与光的波动理论相矛盾，因为波动理论认为光的能量应该与光的强度有关。
因此，光电效应实验支持了光的粒子性，即光是由一系列粒子（光子）组成的。
四、计算题8. 假设一束频率为5.0×10^14 Hz的光照射到金属表面，金属的逸出功为4.7 eV。
求电子的最大动能。
答案：首先，将频率转换为能量，使用公式E = hν，其中h为普朗克常数（6.626×10^-34 Js），ν为频率。
计算得到E = 6.626×10^-34 Js × 5.0×10^14 Hz = 3.313×10^-19 J。
高中物理 光电效应习题及解析
A. 1.9eVB. 0.6eVC. 2.5eVD. 3.1eV
光电流的大小与入射光的时间无关，入射光的强度越大，饱和光电流越大，故A错误；发生光电效应时，能否发生光电效应与入射光的强度无关，减小入射光的强度，光电流不能消失，故B错误；用频率为v的光照射时，有光电流产生，用频率小于v的光照射，光电效应现象不一定消失，还要看入射光的频率是否小于极限频率．故C错误；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D正确；
光电效应
一、选择题
1.用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（ ）
A.光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的
B.实验现象揭示了光具有波动性
C 实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电
D.实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应
【答案】C
【解析】
【详解】A、光电效应是由赫兹首先发现的，故A错误．B、光电效应现象揭示了光具有粒子性，故B错误．C、光电效应现象中，光电子从锌板逸出，验电器带正电，故C正确．D、光电效应中应该用紫外线照射锌板，当用可见光时，频率降低，小于极限频率，则不满足光电效应反生条件．故D错误．故选C．
8.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＜Ub
B. 若va＞vb，则一定有Eka＜Ekb
光电效应习题(有答案)..
黑体辐射和能量子的理解一、基础知识1、能量子(1)普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍．即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的．这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子．(2)能量子的大小：ε＝hν，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常量．h＝6.63×10－34J·s.2、光子说：(1)定义：爱因斯坦提出的大胆假设。
容是：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子．光子的能量为ε＝hν，其中h是普朗克常量，其值为6.63×10－34J·s.二、练习1、下列可以被电场加速的是( B)A．光子B．光电子C．X射线D．无线电波2、关于光的本性，下列说法中不正确的是（B ）A．光电效应反映光的粒子性B．光子的能量由光的强度所决定C．光子的能量与光的频率成正比D．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解一、基础知识（用光电管研究光电效应的规律）1、常见电路(如图所示)2、两条线索(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大．(2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→光电流大．3、遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．(3)逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功．二、练习1、如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V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．(1)求此时光电子的最大初动能的大小；(2)求该阴极材料的逸出功．答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E km，阴极材料逸出功为W0当反向电压达到U0＝0.60 V以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU0＝E km由光电效应方程知E km ＝hν－W 0由以上二式得E km ＝0.6 eV ，W 0＝1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时，电路中有光电流，则(说明:右侧为正极) ( )A ．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定没有光电流B ．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时，电路中一定有光电流C ．增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D ．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生答案 B解析 用波长为λ0的光照射阴极K ，电路中有光电流，说明入射光的频率ν＝c λ0大于金属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K ，因为λ1>λ0，根据ν＝c λ可知，波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，A 错误；同理可以判断，B 正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U 的增加而增大，当U 增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U ，在单位时间也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，C 错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，D 错误． 3、(双选)如图所示, 在研究光电效应的实验中, 发现用一定频率的A 单色光照射光电管时, 电流表指针会发生偏转, 而用另一频率的B 单色光照射时不发生光电效应( AC )A. A 光的频率大于B 光的频率B. B 光的频率大于A 光的频率C. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD. 用A 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a4、 如图所示，当电键K 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零。
(完整版)高考物理总复习光电效应、原子与原子核(专题强化训练)Word版含答案
专题加强训练 (十三 )光电效应、原子与原子核一、选择题 (1～ 9 为单项选择题， 10～ 16 为多项选择题 )1． (2017 南·昌市高三模拟)以下说法正确的选项是()A．光子像其余粒子同样，不只拥有能量，也拥有动量B．比联合能越大，原子核越不稳固C．将由放射性元素构成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期D．原子核的质量大于构成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量损失分析：光子像其余粒子同样，不只拥有粒子性，并且也有颠簸性，则不只拥有能量，也拥有动量，故 A 正确；比联合能越大的原子核越稳固， B 错误；放射性元素的半衰期与外界要素没有任何关系，只和自己性质有关， C 错误；原子核的质量小于构成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量损失，故 D 错误．答案： A2． (2017 ·化市高三模拟怀)以下说法中错误的选项是()A．光电效应和康普顿效应都说明光拥有粒子性D．太阳辐射能量主要来自于太阳内部的裂变反响分析：光电效应和康普顿效应都说明光拥有粒子性，选项 A 正确；光电效应中光电子的最大动能与入射光频次有关，与入射光强度有关，选项 B 正确；经过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式构造模型，选项 C 正确；太阳辐射能量主要来自于太阳内部的聚变反应，选项 D 错误；本题选择错误的选项，应选D．答案： D3． (2017 ·津卷天 )我国自主研发制造的国际热核聚变中心零件在国际上领先经过威望机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重要贡献．以下核反响方程中属于聚变反响的是()234 1A ．1H ＋1H→2He＋0 n14417 1 B．7N＋2He→8O＋1 HC．42 He＋2713Al →3015P＋01n D．23592U＋10n→14456Ba ＋3689Kr ＋310 n分析：本题考察核反响种类．选项A 是质量小的核联合成质量较大的核，属于核聚变．选项 B 是卢瑟福发现质子的人工转变方程．选项C 是约里奥·居里夫妻发现人工放射性同位素的人工转变方程．选项 D 是铀核在中子轰击下分裂为中等质量的核的过程，属于核裂变．答案： A4． (2017 苏·锡常镇四市高三调研)如下图为研究光电效应现象的实验，电路中全部元件完满，当光照耀到光电管上时，敏捷电流计中没有电流经过，可能的原由是()A ．入射光强度较弱B．入射光波长太长C．电源电压太高D．光照耀时间很短分析：光的强度和光照时间都不可以决定可否发生光电效应；光照耀到光电管上时，敏捷电流计中没有电流经过，则可能是没有发生光电效应，即入射光的频次过小，波长较大造成的；电源电压也不可以决定光电管中可否有光电流；应选项 B 正确， ACD 错误；应选 B．答案： B5． (2017 甘·肃省高三诊疗 )如图为氢原子的能级表示图，现有大量的氢原子处于 n＝4 的激发态，当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频次的光．对于这些光以下说法正确的选项是( )A ．最简单发生衍射现象的光是由n＝ 4 能级跃迁到 n＝ 1 能级产生的B．频次最小的光是由 n＝ 2 能级跃迁到 n＝ 1 能级产生的C．这些氢原子总合可辐射出 3 种不一样频次的光D．用 n＝ 2 能级跃迁到 n＝ 1 能级辐射出的光去照耀逸出功为 6.34 eV 的金属铂能发生光电效应分析：由 n＝ 4 能级跃迁到 n＝ 3 能级产生的光，能量最小，波长最长，所以最简单表现出衍射现象，故 A 错误；由能级差可知能量最小的光频次最小，是由 n＝ 4 能级跃迁到 n＝ 3能级产生的，故 B 错误；处于 n＝ 4 能级的氢原子能发射n n－ 1 ＝6 种频次的光，故 C 错误；2由 n＝2 能级跃迁到 n＝ 1 能级辐射出的光的能量为E＝－－ (－ 13.6) ＝ 10.2 eV ，大于eV ，能使该金属发生光电效应，故 D 正确．应选 D．答案： D6． (2017 宜·宾市二诊 )有关原子构造和原子核的认识，以下说法正确的选项是()A ．居里夫人最初发现天然放射现象B．伦琴射线的发现揭露了原子拥有核式构造C．在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频次有关D．在衰变方程23994Pu→ X ＋24He＋γ中， X 原子核的质量数是234分析：贝克勒尔第一发现了天然放射性现象，证明原子核有复杂的构造；故AB 错误；在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频次有关，选项C正确；在衰变方程23994Pu→X＋42 He＋γ中，X原子核的质量数是235，电荷数为 92，选项 D 错误；应选 C．答案： C7． (2017 包·头市高三模拟)以下说法正确的选项是()A ．β衰变所开释的电子是原子核外的电子电离形成的B．对于某种金属，超出极限频次的入射光频次越高，所产生的光电子的最大初动能就越大C．原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是汲取能量的过程．D．用能量等于氘核联合能的光子照耀静止氘核，可使氘核分解为一个质子和一此中子分析：β衰变所开释的电子是原子核内中子转变而来的，不是原子核外的电子电离形成的，故 A 错误；依据光电效应方程知，E km＝hν－ W0，入射光子频次越高，光电子的最大初动能越大．光电子的最大初动能与入射光的强度没关， B 正确；原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，依据玻尔理论得悉，开释能量； C 错误；核子联合成原子核与原子核分解为核子是逆过程，质量的变化相等，能量变化也相等，故用能量等于氘核联合能的光子照耀静止氘核，但分解后不行能都静止，需要能量大于氘核联合能的光子照耀静止氘核，才可能使氘核分解为一个质子和一此中子， D 错误；应选B．答案： B8． (2017 南·平市高中检测)用如图甲所示的装置研究光电效应现象．闭合电键S，用频率为ν的光照耀光电管时发生了光电效应．图乙是该光电管发生光电效应光阴电子的最大初动能E k与入射光频次ν的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a,0)，与纵轴的交点坐标为(0，－ b)，以下说法中正确的选项是( )aA ．普朗克常量为 h＝bB．断开电键 S 后，电流表 G 的示数不为零C．仅增添照耀光的强度，光电子的最大初动能将增大D．保持照耀光强度不变，仅提升照耀光频次，电流表G 的示数保持不变b 分析：由 hν＝ W0＋ E k，变形得 E k＝ hν－ W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝a，故 A 错误；断开电键 S 后，初动能大的光电子，也可能达到阴极，所以电流表G 的示数不为零，故 B 正确；只有增大入射光的频次，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故 C 错误；保持照耀光强度不变，仅提升照耀光频次，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数必定减少，发出的光电数也减少，电流表G 的示数要减小，故 D 错误．答案： B9． (2017·西师范大学隶属中学高三月考江)匀强电场中有一个本来静止的碳14 原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7∶ 1，如下图，那么碳 14 的衰变方程为 ()14 0 14B ． 14 4 10A ． 6 C → 1e ＋ 5 B6 C → 2He ＋ 4 Be14214D ． 1414C ．6 C → 1H ＋ 5 B6 C → －1e ＋ 7 N分析：原子核的衰变过程知足动量守恒， 粒子与反冲核的速度方向相反， 依据左手定章判断得悉，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是 β粒子，符号为 0m 1 1＝ m 22，－ 1e.两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：vv由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得r ＝mv，可见 r 与 q 成反比．由题意，大qB圆与小圆的直径之比为 7∶ 1，半径之比为 7∶ 1，则得：粒子与反冲核的电荷量之比为1∶ 7，所以反冲核的电荷量为7e ，电荷数是1414147，其符号为 7 N ，所以碳 14 的衰变方程为 6C →7 N ＋－ 1e ，故 D 正确． 答案： D10． (2017 江·苏省结盟高三联考 )以下对于物理史实的说法中正确的选项是( )A ．普朗克依据黑体辐射的规律，提出了能量子的看法B ．贝克勒尔经过研究铀矿石，发现了天然放射现象C ．玻尔依据 α粒子散射实验，提出了原子的核式构造模型D ．汤姆逊经过研究阴极射线发现了电子，并精准丈量出电子的电荷量分析： 普朗克为解说黑体辐射的规律，提出了能量子的看法，所以A 正确；贝克勒尔经过研究铀矿石，发现了天然放射现象，故B 正确；卢瑟福依据α粒子散射实验，提出了原子的核式构造模型，所以C 错误；汤姆逊经过研究阴极射线发现了电子，密立根经过油滴实验精准丈量出电子的电荷量，故D 错误．答案： AB11． (2017·一次全国大联考卷Ⅰ第)以下说法中正确的选项是()A ．光子拥有能量，可是没有动量B．玻尔以为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的C．用 X 射线和紫光照耀同一金属表面都能发生光电效应，则用X射线照耀光阴电子的最大初动能较大D．轻核聚更改加洁净、安全，当前大型核电站都是利用轻核的聚变发电的分析：光子不单拥有能量，也拥有动量， A 错误；玻尔以为，原子中电子轨道是量子化的，能量也是量子化的， B 正确；用 X 射线和紫光照耀同一金属表面都能发生光电效应，由光电效应方程E km＝ hν－ W 可知，用频次比较大的X 射线照耀光阴电子的最大初动能较大，C 正确；当前核电站是利用重核的裂变发电的，D 错误．答案： BC12． (2017 ·一次全国大联考卷Ⅰ第)以下说法正确的选项是( )A．光电效应揭露了光的粒子性，而康普顿效应从动量方面进一步揭露了光的粒子性B．爱因斯坦以前勇敢假定：振动着的带电微粒的能量只好是某一最小能量值ε的整数倍，这个不行再分的最小能量值ε也叫做能量子C．比联合能小的原子核联合成或分解成比联合能大的原子核时必定放出核能D．放射性元素的半衰期与元素所处环境的温度没关，但与原子所处的化学状态有关分析：光电效应、康普顿效应都揭露了光的粒子性，故 A 正确；普朗克以前勇敢假定：振动着的带电微粒的能量只好是某一最小能量的整数倍，这个不行再分的最小能量也叫做能量子，故 B 错误；中等核的比联合能较大，比联合能小的原子核联合成或分解成比联合能大的原子核时，都有质量损失，会放出核能，故 C 正确；放射性元素的半衰期由原子核内部决定，与外界的温度没关，与原子所处的化学状态也没关，故 D 错误．答案： AC13．(2017 太·原市高三模拟 )钍23490Th 拥有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤23491Pa，同时陪伴有γ射线产生，其方程为234 23424 天．则以下说法中正90Th→ 91Pa＋X，钍的半衰期为确的是 ( )A ．一块纯净的钍234 矿石经过24 天，矿石的质量仅剩下本来质量的一半B．X 是钍核中的一此中子转变为一个质子时产生的C．γ射线是钍原子核发生衰变后产生的镤234 的原子核开释的D．γ射线拥有很强的电离作用，对人体细胞损坏能力较大分析：一块纯净的钍234 矿石经过24 天，钍核有多半发生衰变，不是矿石的质量仅剩下本来质量的一半，故 A 错误；依据质量数、电荷数守恒得出X 是电子，其产生的实质是钍核中的一此中子转变为一个质子时产生的，所以 B 正确；钍原子核发生衰变后产生的镤234 的原子核处于激发态，不稳固，向基态跃迁的过程以γ射线向外开释能量，所以 C 正确；γ射线拥有很强的穿透本事，电离作用很弱，所以D 错误．答案： BC14． (2017 江·苏卷 ) 原子核的比联合能曲线如下图．依据该曲线，以下判断正确的有()A ．24He 核的联合能约为14 MeVB．24 He 核比36Li 核更稳固C．两个2 41H核联合成2He核时开释能量235 89核中的大D．92U 核中核子的均匀联合能比36Kr分析：由图象可知，24 He 的比联合能约为7 MeV ，其联合能应为 28 MeV ，故 A 错误．比联合能较大的核较稳固，故 B 正确．比联合能较小的核联合成比联合能较大的核时开释能量，故 C 正确．比联合能就是均匀联合能，故由图可知 D 错误．答案： BC15．(2017 ·南省天一高三联考河)1905 年，爱因斯坦把普朗克的量子化看法进一步推行，成功地解说了光电效应现象，提出了光子说．在给出与光电效应有关的四个图象中，以下说法正确的选项是 ( )A ．图 1 中，当紫外线照耀锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说法锌板带正电，验电器带负电B．图 2 中，从光电流与电压的关系图象中能够看出，电压同样时，光照越强，光电流越大，说明制止电压和光的强度有关C．图 3 中，若电子电量用、ν、U已知，由 U －ν图象可求得普朗克常量e 表示，ν1 c1 cU1 e的表达式为h＝1 cD．图 4 中，由光电子最大初动能E k与入射光频次ν的关系图象可知该金属的逸出功为E 或 hν0分析：用紫外线灯发出的紫外线照耀锌板，锌板失掉电子带正电，验电器与锌板相连，则验电器的金属球和金属指针带正电，应选项 A 错误；由图可知电压同样时，光照越强，光电流越大，只好说明光电流强度与光的强度有关，制止电压只与入射光的频次有关，与入射光的强度没关，应选项 B 错误；依据爱因斯坦光电效应方程U c e＝ hν－W0，可知 Uc＝hνe－W0，图像 Uc－ν的斜率表示h，即h＝U 1 ，解得 h＝U 1e ，应选项 C 正确；依据光电e ee－ν－νν1 c ν1 c效应方程 E km＝ hν－ W0知道 E k－ν图线的纵轴截距的绝对值表示逸出功，则逸出功为E，当最大初动能为零，入射光的频次等于金属的极限频次，则金属的逸出功等于hν，应选项0 D正确．答案： CD16．(2017 江·西省要点中学盟校高三联考)新华社记者2016 年 11 月 2 日从中科院合肥物质科学研究院获悉，该院等离子体所肩负的国家大科学工程“人造太阳”实验装置EAST 近期在第 11 轮物理实验中再获重要打破，获取超出 60 秒的稳态高拘束模等离子体放电．关于太阳的有关知识，以下判断正确的选项是( )A．氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，开释出必定频次的光子，太阳的能量来自于这个过程－15B．要使轻核发生聚变，一定使它们的距离达到 10 m 之内，核力才能起作用，这需要特别高的温度C．太阳内部大批氢核聚变为氦核，聚变后比联合能增添，开释出巨大的能量D．氘核和氚核可发生热核聚变，核反响方程是21 H＋31H→42He＋10n分析：核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要开释必定频次的光子，而太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反响，又称热核反响，其实不是核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，开释出来的能量，故 A 错误；要使轻核发生聚变，一定使它们的距离达到10－15m 之内，核力才能起作用，故 B 正确；轻核聚变后比联合能增添，所以反响中会开释能量，故 C 正确；氘核和氚核可发生热核聚变，由质量数守恒和核电荷数守恒得，核反响方程是21H34 1＋1 H→2He＋ 0n，故D正确；应选BCD ．答案： BCD专题加强训练 (十四 )力学实验与创新1． (2017 成·都外国语学校月考 )在“研究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的沟通电的频次为50 Hz ，记录小车运动的纸带如下图，在纸带上选择0、 1、2、 3、 4、5的6 个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”数点对齐，由图能够读出三个计数点计1、3、5 跟0 点的距离补全填入以下表格中．(1)距离 d 1d 2d 3丈量值 /cm(2)小车经过计数点 “ 2的”刹时速度为 v 2＝ ________ m/s ，小车的加快度是a ＝ ________m/s 2．x 13 d 2－ d 1 － 2分析： d 2＝ 5.40 cm ； d 3＝ 12.00 cm ； v 2＝ ＝－ 1.20 × 10＝ 2T m/s ＝ 0.21 m/s2Tx ＝ x 35－ x 13＝ 6.60 cm － 4.20 cm ＝2.40 cm ； T ′ ＝0.2 s ，故－ 2a ＝ x2＝× 1022T ′2m/s ＝ 0.60 m/s答案： (1)5. 40、 12.00(12.01 及 12.02 均可 )、 0.60(0.605 及 0.61 均可 )2． (2017 哈·尔滨第六中学高三模拟 )(1) 用游标卡尺测出某圆柱体的直径为 8.05 cm ，则使用的是 ________分度的游标卡尺 (选填 “10”“、20”或 “50”)．(2)对于图示力学实验装置，以下说法中正确的选项是 ________．A ．用此装置“研究匀变速直线运动”时不需要均衡摩擦力B ．用此装置“研究小车的加快度与外力的关系”时，若用钩码的重力取代细线对小车的拉力，应保证钩码质量远小于小车质量C ．用此装置“研究功与速度变化的关系”时，将长木板远离滑轮一端适合垫高，且小车未拴细线，轻推小车后，经过纸带剖析若小车做匀速运动，即实现均衡摩擦力分析： (1) 用游标卡尺测出某圆柱体的直径为8.05 cm，小数部分的读数为0.5 mm，则使用的是 10 分度的游标卡尺；(2)用此装置“研究匀变速直线运动” 时不需要均衡摩擦力，选项A正确；用此装置“ 探究小车的加快度与外力的关系”时，若用钩码的重力取代细线对小车的拉力，应保证钩码质量远小于小车质量，选项 B 正确；用此装置“研究功与速度变化的关系”时，将长木板远离滑轮一端适合垫高，且小车未拴细线，轻推小车后，经过纸带剖析若小车做匀速运动，即实现均衡摩擦力，选项 C 正确；应选ABC ．答案：(1)10 (2)ABC3． (2017 ·西高三考前测试山)某同学为了研究求协力的方法，先用一个弹簧秤经过细线悬吊一个钩码，当钩码静止时，弹簧秤的示数为 2.00 N ；再用两个弹簧秤 a 和 b 经过两根细线互成角度将该钩码悬吊，此中 a 所拉细线方向水平(如图 1)，当钩码静止时， b 的示数如图2所示．(1)b 的示数为 ________N ，a 的拉力为 ________ N ．(2)保持 a 及其拉的细绳方向不变，将 b 及其拉的细绳方向沿逆时针在图示平面迟缓转至竖直方向的过程中， b 的示数 ________( 选填“变大”“变小”或“不变”)．分析： (1)由图 2 可知弹簧秤的最小刻度为0.1 N，估读到下一位 0.01 N ，则 b 的拉力为2.50 N ；对 O 点剖析受三个力而均衡，依据勾股定理可求得 F a＝ F b2－ mg 2≈ 1.50 N ．(2)以结点 O 为研究对象，剖析受力状况：重力G、F b和 F a，作出受力争，并作出BO 绳在不一样地点的力的合成图．由图能够看出，在测力计 b 自图所示沿逆时针方向迟缓转至竖直地点的过程中，BO 的拉力向来减小，当两根绳相垂直时，BO 的拉力最小，故 b 的示数变小．答案：～ 1.52) (2)变小4． (2017 合·肥市第一中学高三月考 )某小组丈量木块与木板间动摩擦因数，实验装置如图甲所示．(1)丈量木块在水平木板上运动的加快度 a ，实验中打出的一条纸带如图乙所示， 从某个清楚的点 O 开始，每 5 个打点取一个计数点，挨次标出 1、 2、 3 ，量出 1、2、 3 点 到 O 点的距离分别为 s 1、 s 2、s 3 ，从 O 点开始计时， 1、 2、 3 点对应时辰分别为 t 1、 t 2、 t 3 ，求得 v 1＝ s 1s 2 ， v 3 ＝ s 3－， v 2 ＝ t 2 ， ，作出 v － t 图象如图丙所示，图线的斜t 1 t 3率为 k ，截距为 b ，则木块的加快度a ＝________；b 的物理意义是 ___________．(2)实验测得木块的加快度为a ，还测得钩码和木块的质量分别为m 和 M ，已知当地重力加快度为 g ，则动摩擦因数 μ＝ ______________．(3)对于上述实验，以下说法错误的选项是 ______________．A ．木板一定保持水平B ．调整滑轮高度，使细线与木板平行C ．钩码的质量应远小于木块的质量D ．纸带与打点计时器间的阻力是产生偏差的一个要素分析： (1)图线纵轴截距是 0 时辰对应的速度，即表示O 点的刹时速度．各段的均匀速度表示各段中间时辰的刹时速度，以均匀速度 －v 为纵坐标， 相应的运动时间 t 的一半为横坐 － t 的图象的斜率表示加快度－标，即 v － a ，则 v -t 图象的斜率的 2 倍表示加快度，即 a ＝2k ．2(2)对木块、 钩码盘和钩码构成的系统， 由牛顿第二定律得： mg － μ Mg ＝ (M ＋ m)a ，解得： μ＝ mg －m ＋ M a ；Mg(3)木板一定保持水平，则压力大小等于重力大小，故A 正确；调整滑轮高度，使细线与木板平行，拉力与滑动摩擦力共线，故B 正确；钩码的质量不需要远小于木块的质量，因选用整体作为研究对象的，故 C 错误；纸带与打点计时器间的阻力是产生偏差的一个要素，故 D 正确；答案： (1)2k O 点的均匀速度(2)mg －m ＋ M a(3)CMg5． (2017 厦·门市高中质检 ) 研究“做功和物体速度变化的关系”实验装置如图甲所示， 图中是小车在 1 条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情况．小车实验中获取的速度v ，由打点计时器所打点的纸带测出，橡皮筋对小车做的功记为 W ；实验时，将木板左端调整到适当高度，每次橡皮筋都拉伸到同一地点开释．请回答以下问题：当我们把2 条、3 条 完全同样的橡皮筋并在一同进行第2 次、第3 次 多次实验．请回答以下问题：图甲图乙(1)除了图甲中已给出器械外，需要的器械还有：沟通电源、 ________________ ； (2) 如图乙中，是小车在某次运动过程中打点计时器在纸带上打出的一系列的点，打点的时间间隔为 0.02 s ，则小车走开橡皮筋后的速度为 _________m/s( 保存两位有效数字 )．(3)将几次实验中橡皮筋对小车所做的功 W 和小车走开橡皮筋后的速度 v ，进行数据处理，以 W 为纵坐标， v 或 v 2 为横坐标作图，此中可能切合实质状况的是__________ ．分析： (1)需要的器械除了沟通电源外，还有刻度尺；－ 3(2)小车走开橡皮筋后的速度为v ＝× 10m/s ＝ 0.36 m/s(3)因 W ＝ 1mv 2，故以 W 为纵坐标， v 或 v 2 为横坐标作图，此中可能切合实质状况的是2AD ．答案： (1)毫米刻度尺 (3)AD6． (2017 遂·宁市高三三诊)某课外活动小组经过如图甲所示的实验装置丈量动摩擦因数．将一木板用垫块垫高形成斜面，在木板底端 B 处固定一个光电门以丈量滑块经过该处时的速度，实验时滑块由距地面h 高的 A 处静止开释，测出滑块滑到B 点的速度 v.改变垫块的数目，进而改变木板的倾斜程度，但一直保持开释点 A 到 B 点的水平距离 (即 B 、C 间 的距离 )L ＝ 0.8 m 不变．重复实验，最后做出如图乙所示的h-v 2 图象．(1)木板倾斜程度更大时， 为了保证L 不变，滑块下滑究竟端B 点的位移将________．(填“变大”、“变小”或“不变”)(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ __________；(3)若所用木板更粗拙些，重复上述实验步骤，获取的图象的斜率将________． (填“变大”、“变小”或“不变”)分析：(1) 依据几何关系得出滑块下滑究竟端B 点的位移x ＝L ，木板倾斜程度更大时，cos θ为了保证(即B 、C 间的距离) L ＝ 0.8 m不变，滑块下滑究竟端B 点的位移将变大．(2)依据 h-v 2 图象得 v ＝ 0 时 h ＝，即此时滑块处于均衡状态，依据牛顿第二定律得μ mgcos θ＝ mgsin θ解得 μ＝ tan θ＝00..28＝．L(3)若所用木板更粗拙一些， 重复上述实验步骤， 依据动能定理得mgh － μ mgcos θ×cos θ2＝1mv 2，解得 h ＝ v＋ μL，所以若所用木板更粗拙一些，重复上述实验步骤，获取的图象的22g斜率将不变．答案： (1)变大 (2)0.25 (3) 不变7．(2017 哈·尔滨二模 )为了研究物体质量一准时加快度与力的关系，A 、B 同学设计了如图甲所示的实验装置．此中小车的质量为 M ，沙和沙桶的质量为m ，与小车相连的滑轮的质量为 m 0.力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加快度为 g.实验时先均衡摩擦力．(1)A 同学在实验中获取如图乙所示的一条纸带(相邻两计数点间还有四个点没有画出 )，已知打点计时器采纳的是频次为50 Hz 的沟通电，依据纸带可求出小车的加快度大小为2________m/s (结果保存三位有效数字)．(2)A 同学以力传感器的示数F 为纵坐标，加快度a 为横坐标，画出的F -a 图象如图丙所示，求得图线的斜率为k ，则小车的质量 M ＝ ________(用所给物理量的符号表示)．(3)B 同学也以力传感器的示数 F 为纵坐标，加快度 a 为横坐标，画出的 F -a 图象如图丁所示，图线可是原点的原由可能是________________ ． (答一条即可 )分析： (1)相邻两计数点间还有四个点没有画出，计数点间的时间间隔： t ＝× 5 s ＝0.1 s ，由匀变速直线运动的推论x ＝at 2 可知，加快度为： x 4＋ x 5＋ x 6－ x 3－ x 2－ x 1 a ＝3t 2＝－ 2＋＋－－－ 1.90 × 109×2m/s 2≈ 1.80 m/s 2 ；(2)小车所受协力是测力计示数的 2 倍，即： 2F ，由牛顿第二定律可知： 2F ＝ (M ＋ m 0)a ，则： F ＝M ＋ m 0a ， F-a 图象的斜率： k ＝M ＋m 0，小车质量： M ＝2k － m 0；22(3)由图丁知， F ＝ 0 时， a ≠ 0，说明均衡摩擦力过分了．答案：(2)2k － m 0 (3) 均衡摩擦力过分8． (2017 安·徽 “ 江南十校 ” 联考 )在考证机械能守恒定律的实验中，所用电源的频次f＝50 Hz ，某次实验选择一条较理想纸带，某同学用毫米刻度尺丈量开端点 O 挨次到 A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的距离分别记作x 1， x 2， x 3， x 4， x 5， x 6，并记录在下表中 .符号x 1 x 2x 3x 4x 5x 6－ 2数值 (×10 m)(1)在实验过程中需要用工具进行直接丈量的是 __________．。
高中物理选修三6.1光电效应及其解释练习5(含答案)
鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第三册 6.1光电效应及其解释 同步练习一、多选题1．对某种金属的光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率v 的关系图象如图所示．则由图象可知A ．当入射光的频率为012v 时，有光电子逸出 B ．入射光的光照强度增大时，遏止电压增大C ．若已知电子电量e ，就可以求出普朗克常量hD ．入射光的频率为2v 0时，产生的光电子的最大初动能为hv 0二、单选题2．图甲为氢原子的能级图，大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用辐射出的光照射图乙中光电管的阴极K ，阴极K 的材料为钨，钨的逸出功是4.54eV 。
则下列说法正确的是（ ）A ．能使钨发生光电效应的光有4种B ．若将滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大C ．若将电正、负极反接，电流表示数一定为0D ．逸出的光电子的最大初动能为8.21eV3．为防范新冠病毒的蔓延，额温枪成为重要的防疫装备。
有一种红外测温仪的原理是：任何物体在高于绝对零度（273℃）以上时都会向外发出红外线，额温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。
已知人体温正常时能辐射波长为10μm 的红外光，如图甲所示，用该红外光照射光电管的阴极K 时，电路中有光电流产生，得到的电流随电压变化图像如图乙所示，已知346.6310J s h -=⨯⋅，191.610C e -=⨯，则下列说法错误的是（ ）A ．将图甲的电反接，可能不会产生电信号B ．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为0.01eVC ．波长10μm 的红外光在真空中的频率为13310Hz ⨯D ．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大三、解答题4．某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.0×10－19J ，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.(1)求这种单色光的频率；(2)在光电管的阳极和阴极间加30V 的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大？5．如图甲所示是研究光电效应规律的光电管．用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，实验测得流过G 表的电流I 与AK 之间的电势差U AK 满足如图乙所示规律，取h ＝6.63×10﹣34J•s ．结合图象，求：（以下所求结果均保留两位有效数字）（1）每秒钟阴极发射的光电子数；（2）光电子飞出阴极K 时的最大动能为多少焦耳；（3）该阴极材料的极限频率．6．用金属钠作阴极的光电管，如图所示连入电路，已知能使电路中有光电流的最大波长为λ0，若用波长为λ(λ＜λ0)的紫外线照射阴极，求：(已知电子质量为m，电量为e，普朗克常量为h，光速为c.)(1)阴极所释放光电子的最大初动能为多少?(2)要使光电管中的光电流为0，滑片C应向左移还是向右移？当O、C间的电压U1为多大时，电流表中的电流为零？7．如图所示,当双刀双掷开关空置时,若用一平行单色光照射光电管阴极K,发生了光电效应,现将双刀双掷电键拨向bb′,用同样的光照射光电管,并使变阻器的片P自左向右移动,当电压表示数为3.1V时,电路中的电流恰为零,若将电键拨向aa′并移动变阻器的滑片P,使电压表示数变为4.5V,求电子到达A极的最大动能．四、填空题8．用频率均为 但强度不同的甲、乙两种光做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示，由图可知，__________（选填“甲”或“乙”）光的强度大。
高考物理《核反应、核能》真题练习含答案
高考物理《核反应、核能》真题练习含答案1．[2024·江苏省扬州市开学考试]理论认为，大质量恒星塌缩成黑洞的过程，受核反应C612＋Y→O816的影响．下列说法正确的是()A．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强B．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强C．Y是β粒子，β射线穿透能力比γ射线强D．Y是β粒子，β射线电离能力比γ射线强答案：D解析：根据质量数和电荷数守恒可知核反应为C612＋42He→O816，可知Y是α粒子，α射线穿透能力比γ射线弱，电离能力比γ射线强，D正确．2.质量为m0的某放射性元素原子核发生衰变，经过时间t，该元素原子核剩余的质量为m，其mm0－t关系如图所示．该元素的半衰期约为()A．41.5d B．100dC．141.5d D．183d答案：B解析：半衰期代表元素衰变一半所用的时间，由题可知从mm0＝34到mm0＝38，即衰变一半所用时间为100d，所以半衰期约为100d，B项正确．3．原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中不正确的是()A.16 8O核的结合能约为128 MeVB．42He核比63Li核更稳定C ．两个21 H 核结合成42 He 核时释放能量D ．235 92 U 核中核子的平均结合能比8936 Kr 核中的大答案：D解析：由题图可知，16 8 O 的比结合能约为8 MeV ，故16 8 O 核的结合能约为128 MeV ，A项正确；42 He 核比63 Li 核的比结合能更大，故42 He 核比63 Li 核更稳定，B 项正确；从比结合能小的元素生成比结合能大的元素，有核能释放，故两个21 H 核结合成42 He 核时释放能量，C 项正确；由题图可知，235 92 U 核的平均结合能比8936 Kr 核的平均结合能小，D 项错误．4．[2024·河北省沧州市联考]2023年6月7日，国家核安全局给予中国科学院上海应用物理研究所一张核反应堆运行许可证，甘肃省钍基反应堆正式开始运行，再生层钍232(Th 90232)吸收一个中子后会变成钍233.钍233不稳定，会变成易裂变铀233(U 90233)，成为新增殖铀燃料，下列说法正确的是( )A ．钍基反应堆是通过衰变把核能转化为电能B ．钍233的比结合能大于铀233的比结合能C ．钍232变成铀233的核反应方程式是Th 90232＋10 n →U 92233＋2 0－1 eD ．铀233的裂变方程可能为U 92231＋10 n →Ba 36141＋Kr 3689＋310 n答案：C解析：钍基反应堆是通过裂变把核能转化为电能，A 错误；钍233通过衰变转化为铀233，该过程放出能量，故钍233的比结合能小于铀233的比结合能，B 错误；根据题意可知钍232变成铀233的核反应方程式是Th 90232＋10 n →U 92233＋2 0－1 e ，C 正确；铀233的裂变方程质量数不守恒，D 错误．5．[2024·湖北鄂东南教学改革联盟联考]现代核电站主要是通过可控链式裂变反应来实现核能的和平利用，U 92235是核裂变的主要燃料之一、铀核裂变的产物是多样的，一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是U 92235＋X →Ba 56144＋8936 Kr ＋310 n.关于该核反应，下列说法正确的是( )A ．X 是质子，质子是卢瑟福通过实验最先发现的B ．U 92235与Ba 56144、8936 K 相比，U 92235核子数最多，结合能最大，最稳定C ．U 92235有放射性，经过一个半衰期，1 000个U 92235只剩下500个未衰变D ．该核反应中，X 的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变答案：D解析：据质量数和电荷数守恒可知，X 的质量数为1，电荷数为0，故X 是中子，中子是查德威克通过实验最先发现的，A 错误；U 92235核子数最多，结合能最大，但Ba 56144、8936 K 比结合能较大，较稳定，B 错误；半衰期针对的是大量原子核的统计规律，对于1 000个U 92235不适用，C 错误；核裂变中，中子的速度不能太快，否则铀核不能“捉”住它，不能发生核裂变，D 正确．6．[2024·湖南省先知高考第二次联考]在核反应中B 510具有较强的防辐射和吸收中子的功能，其原理为硼核(B 510)吸收一个慢中子后释放出一个α粒子，转变成新核，并释放出一定的能量．已知硼核B 510的比结合能为E 1，生成新核的比结合能为E 2，α粒子的比结合能为E 3，真空中光速为c .下列判断正确的是( )A ．核反应方程为B 510＋10 n →73 Li ＋42 HeB ．该反应类型为α衰变C ．硼核的比结合能E 1大于新核的比结合能E 2D ．该核反应质量亏损为Δm ＝E 3＋E 2－E 1c 2答案：A解析：根据反应过程，质量数和电荷数守恒可知，核反应方程为B 510＋10 n →73 Li ＋42 He ，A 正确；该反应需要吸收一个慢中子，不是α衰变，B 错误；反应过程存在质量亏损，反应后的原子核比反应前的原子核更稳定，所以硼核的比结合能E 1小于新核的比结合能E 2，C错误；该核反应质量亏损为Δm ＝4E 3＋7E 2－10E 1c 2，D 错误．。
2019高考物理原子物理光电效应原子结构和原子核专题练习含答案
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2．(2018· 全国卷Ⅲ，14)1934 年，约里奥—居里夫妇用 α 粒子
27 轰击铝核27 Al ，产生了第一个人工放射性核素 X ： α ＋ 13 13Al→n＋X.X
的原子序数和质量数分别为( A．15 和 28 C．16 和 30
)
B．15 和 30 D．17 和 31
第一部分 专题五
原子物理
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①遏止电压 Uc1、Uc2 颜色不同时， 光电流与电 压的关系 ②饱和光电源 ③最大初动能 Ek1＝eUc1，Ek2＝ eUc2 ①极限频率 νc：图线与横轴的交 点的横坐标值 遏止电压 Uc 与入射光频 率 ν 的关系图线 ②遏止电压 Uc：随入射光频率的 增大而增大 ③普朗克常量 h： 等于图线的斜率 与电子电荷量的乘积，即 h＝ke
第一部分 专题五
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1．(2018· 全国Ⅱ卷，17)用波长为 300 nm 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 3.00×108 m· s－1.能使锌产生光电效 应的单色光的最低频率约为( A．1×1014Hz C．2×1015Hz )
B
27 1 [将核反应方程式改写成4 He ＋ Al → 2 13 0n＋X，由电荷数和质
量数守恒知，X 应为30 15X.]
第一部分 专题五
原子物理
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3 ． (2018· 天津卷， 1) 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( )
光电效应习题（有答案）
光电效应习题（有答案）黑体辐射和能量子的理解、基础知识1能量子(1) 普朗克认为，带电微粒辐射或者吸收能量时，只能辐射或吸收某个最小能量值的整数倍.即能量的辐射或者吸收只能是一份一份的.这个不可再分的最小能量值￡叫做能量子.⑵能量子的大小：尸h v其中V是电磁波的频率，h称为普朗克常量.h= 6.63X 10「34 J s：2、光子说：(1) 定义：爱因斯坦提出的大胆假设。
内容是：空间传播的光的能量是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子.光子的能量为尸hv,其中h是普朗克常量，其值为 6.63X 10一34 J s：二、练习1、下列可以被电场加速的是(BA .光子B .光电子2、关于光的本性，下列说法中不正确的是(A .光电效应反映光的粒子性B. 光子的能量由光的强度所决定C. 光子的能量与光的频率成正比)C. X射线 D .无线电波B )D. 光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子对光电效应实验的理解、基础知识(用光电管研究光电效应的规律)1常见电路(如图所示)2、两条线索(1) 通过频率分析：光子频率高T光子能量大T产生光电子的最大初动能大.(2) 通过光的强度分析：入射光强度大T光子数目多T产生的光电子多T光电流大.3、遏止电压与截止频率(1) 遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2) 截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫做该种金属的截止频率(又叫极限频率).不同的金属对应着不同的极限频率.(3) 逸出功：电子从金属中逸出所需做功的最小值，叫做该金属的逸出功.、练习1、如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5 eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零.合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V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.(1)求此时光电子的最大初动能的大小；⑵求该阴极材料的逸出功.答案(1)0.6 eV (2)1.9 eV解析设用光子能量为2.5 eV的光照射时，光电子的最大初动能为E km,阴极材料逸出功为W o当反向电压达到U0= 0.60 V以后，具有最大初动能的光电子达不到阳极，因此eU0 = 由光电效应方程知E km = hb W彳I- 吩—由以上—式得E km = 0.6 eV, W0= 1.9 eV.2、如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为?o的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则(说明：右侧为正极)A ?若换用波长为0(0> 0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B .若换用波长为0( 0< 0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C.增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大D ?若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生答案Bc解析用波长为0的光照射阴极K，电路中有光电流，说明入射光的频率=0大于金属的极限频率，换用波长为0的光照射阴极K，因为0> 0,根据v= ￡可知，波长为0的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定能发生光电效应现象，A错误；同理可以判断，B正确；光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增加而增大，当U增大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U ,在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，C错误；将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，D错误.3、(双选)如图所示,在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时电流指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应(AC )表A.A光的频率大于B光的频率B.B光的频率大于A光的频率4、如图所示，当电键 K 断开时，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零。
2024高考物理核反应与核能题库及答案
2024高考物理核反应与核能题库及答案本文提供了2024年高考物理核反应与核能题库及答案，以帮助考生复习备考。
题库包含了多个核反应与核能的相关问题，并提供了详细的解答和答案解析。
请考生在使用本题库时，结合教材进行适当的练习，加深对核反应与核能的理解。
第一部分：选择题1. 下列物质中，属于裂变反应所需燃料的是：A. 氢气B. 氩气C. 铀-235D. 铀-238答案：C解析：裂变反应通常使用铀-235作为燃料，其中最常见的是铀-235与中子相撞，发生裂变反应释放出能量。
2. 核聚变反应中最常见的反应是：A. 氢-2与氘反应B. 氘与氘反应C. 氢-3与氘反应D. 铀-235与中子反应答案：B解析：核聚变反应中，氘与氘反应是最常见的，产生氦和释放出大量能量。
3. 核裂变与核聚变反应的能量来源主要是：A. 质量损失B. 质量增加C. 动能转化D. 核能转化答案：A解析：核裂变与核聚变反应的能量主要来自于反应中原子核的质量损失，根据相对论质能方程E=mc²，质量损失转化成了能量。
4. 核反应堆中用于减缓快中子速度的材料是：A. 水B. 石墨C. 铅D. 铀-235答案：B解析：石墨是一种常用的减速剂，能够减缓快中子的速度，使其更容易与铀-235反应发生裂变。
第二部分：填空题1. 核反应堆中控制反应速率的物质通常为_________。
答案：控制棒2. 核聚变反应可释放出_____________量级的能量。
答案：百万3. 核反应的强度与__________的等级有关。
答案：辐射4. 中子是核反应中起到关键作用的_________。
答案：粒子第三部分：应用题1. 核反应堆中的过程可以分为三个连续步骤：__________、__________和__________。
答案：燃料供应、控制和冷却解析：核反应堆中，首先要提供合适的燃料供应，然后通过控制棒控制核反应的速率，最后通过冷却系统控制反应堆的温度。
高三物理光电效应试题答案及解析
高三物理光电效应试题答案及解析1.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（）A．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大。
B．在关于物质波的表达式和中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率v是描述物质的波动性的典型物理量C．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损D．根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小。
E．自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代。
【答案】BDE【解析】紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的数目也随之增大，最大初动能不变，选项A 错误；在关于物质波的表达式和中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率v是描述物质的波动性的典型物理量，选项B正确；重核的裂变过程和轻核的聚变过程都有质量亏损，选项C 错误；根据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，选项D正确；自然界中含有少量的14C，14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用14C来测定年代，选项E 正确。
【考点】光电效应；质量亏损；玻尔理论；放射性衰变.2.（6分）在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如下左图，并记录相关数据。
对于这两组实验，下列判断正确的是不同A．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压UcB．饱和光电流一定不同C．光电子的最大初动能不同D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同～υ图像（υ为照射光频率，下右图为其中一小组绘制E．分别用不同频率的光照射之后绘制Uc的图像），图像的斜率可能不同【答案】ACD【解析】根据光电效应方程，，可知因为材料不同逸出功不同，所以最大初动能不同，选项A C正确；饱和光电流与入射光的强度有关，不同，由，可知遏止电压Uc因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流不一定不同，选项B错误，D正确；根据光电效应方程，以及，可得，即，因为为定值，所以U～图像的斜率一定相同，选项E错误。
人教版高中物理选修2-3《核反应和核能》同步练习及答案
核反响核能练习21.在以下 4 个核反响式中,x 表示中子的是哪些14417A. 7N+2He→8O+xB. 2713Al+ 42He→3015P+xC.21H+ 31H→42He+ x235901361D. 92U+x→38Sr+ 54Xe+100n2.用中子轰击铝27,产生钠 24 和 X; 钠 24 拥有放射性 ,它衰变后变为镁24,则这里的 X 和钠的衰变分别是A. 质子、α衰变B. 电子、α衰变C.α粒子、β衰变D. 正电子、β衰变3.下边说法正确的选项是A. α粒子轰击氮核,发现了中子B. α粒子轰击铍核,产生了高能质子,再轰击白腊 ,开释出中子C.用α粒子轰击铍核,开释出的是中子D. 中子是第一由查德威克于1919 年命名的4.当前可以在实质上作为巨大能源的原子核能是A.重核裂变时放出的能量B.轻核聚变时放出的能量D.放射性元素放出的射线能量5.静止的氡核22221886R n放出α粒子后变为钋核84PO，α粒子动能为Eα，若衰变放出的能量所有变为反冲核和α粒子的动能，真空中的光速为c，则该反响中质量损失为A.4·E2 218 cB.0222EC.·2218ED.·26.能开释原子能的核反响是A.重核分裂成中等质量的核B.核子联合成原子核D.原子核分解成核子7.达成以下核反响方程A. 105B+ 42He→ 137N+________B. 2713Al+________→ 2712Mg+ 11H;9 12 C. 4Be+________→16C+0n14417D. 7N+ 2He→8O+________.8.23892U衰变为23492Th，把静止的23892U放在匀强磁场中，衰变后Th 核的速度方向与磁场方向垂直 .生成的粒子动能为E，（1）写出衰变方程 .（2）衰变后 Th 核的轨道半径与粒子的轨道半径之比为多少？（3）衰变过程中放出的能量多大？参照答案： 1.BCD 2.C 3.C 4.A 5.C 6.ABC7.略23892U→23442He（2）1∶45（3）119E/1178、（ 1）90Th+。
高考物理二轮复习闯关导练热点12光电效应原子和原子核(含解析)
热点12 光电效应、原子和原子核选择题(1～7题为单项选择题，8～12题为多项选择题)1．[2020·新高考Ⅰ卷，2]氚核31H发生β衰变成为氦核3231H发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在 3.2×104 s时间内形成的平均电流为 5.0×10－8 A．已知电子电荷量为1.6×10－19 C，在这段时间内发生β衰变的氚核31H的个数为( )A．5.0×1014B．1.0×1016C．2.0×1016 D．1.0×10182．[2020·广东广州市一模]2018年11月12日中科院等离子体物理研究所发布消息：全超导托克马克装置EAST在实验中有了新的突破，等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度．其主要核反应方程为：①21H＋21H→32He＋X②21H＋Y→42He＋X，则下列表述正确的是( )A．X是质子B．Y是氚核C．X与Y是同位素D．①、②两个核反应都属于裂变反应3．[2020·安徽江南十校高三质检]我国正在自主研发新型聚变—裂变混合反应堆项目．如果此项目得以研究开发并付诸实践，有可能使核资源寿命延长数倍．关于聚变和裂变，下列说法正确的是( )A. 21H＋31H―→42He＋10n1n是裂变反应B．聚变和裂变反应中都存在质量亏损C．裂变反应以释放核能为主，聚变反应以吸收核能为主D．核越重，比结合能越大4．[2020·宁夏银川市质检]国产科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将在未来出现“核燃烧”现象，从而导致人类无法生存，决定移民到半人马座比邻星的故事．据科学家论证，太阳向外辐射的能量来自其内部发生的各种热核反应，当太阳内部达到一定温度时，会发生“核燃烧”，其中“核燃烧”的核反应方程为42He＋X→84Be＋ν，方程中X表示某种粒子，84Be 是不稳定的粒子，其半衰期为T，则下列说法正确的是( )A．X粒子是42HeB．若使84Be的温度降低，其半衰期会减小C ．经过2T ，一定质量的84Be 占开始时的18D ．“核燃烧”的核反应是裂变反应5．氢原子能级示意如图．现有大量氢原子处于n ＝3能级上，下列说法正确的是( )A ．这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B ．从n ＝3能级跃迁到n ＝1能级比跃迁到n ＝2能级辐射的光子频率低C ．从n ＝3能级跃迁到n ＝4能级需吸收0.66 eV 的能量D ．n ＝3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6 eV 的能量6．[2020·全国卷Ⅱ，18]氘核21H 可通过一系列聚变反应释放能量，其总效果可用反应式621H→242He ＋211H ＋210n ＋43.15 MeV 表示．海水中富含氘，已知 1 kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个，若全都发生聚变反应，其释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量相等；已知1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107J,1 MeV ＝1.6×10－13J ，则M 约为( )A ．40 kgB ．100 kgC ．400 kgD ．1 000 kg7．从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c 与入射光频率ν，作出图乙所示的U c ν图象，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射测出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e ，则下列普朗克常量h 的表达式正确的是( )A ．h ＝e U c2－U c1ν2－ν1B ．h ＝U c2－U c1e ν2－ν1C ．h ＝ν2－ν1e U c2－U c1 D ．h ＝e ν2－ν1U c2－U c18．1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X ，反应方程为42He ＋2713Al→X＋10n.X 会衰变成原子核Y ，衰变方程为X→Y＋01e.则( )A ．X 的质量数与Y 的质量数相等B．X的电荷数比Y的电荷数少1C．X的电荷数比2713Al的电荷数多2D．X的质量数与2713Al的质量数相等9．[2020·全国卷Ⅰ，19]下列核反应方程中，X1、X2、X3、X4代表α粒子的有( )A.21H＋21H→10n＋X1B.21H＋31H→10n＋X2C.23592U＋10n→14456Ba＋8936Kr＋3X3D.10n＋63Li→31H＋X410．放射性同位素电池是一种新型电池，它是利用放射性同位素衰变放出的高速带电粒子(α射线、β射线)与物质相互作用，射线的动能被阻止或吸收后转变为热能，再通过换能器转化为电能的一种装置．其构造大致是：最外层是由合金制成的保护层，次外层是防止射线泄漏的辐射屏蔽层，第三层是把热能转化成电能的换能器，最里层是放射性同位素．电池使用的三种放射性同位素的半衰期和发出的射线如下表：同位素90Sr210Po238Pu射线βαα半衰期28年138天若选择上述某一种同位素作为放射源，使用相同材料制成的辐射屏蔽层，制造用于执行长期航天任务的核电池，则下列论述正确的是( )A．90Sr的半衰期较长，使用寿命较长，放出的β射线比α射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄B．210Po的半衰期最短，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄C．238Pu的半衰期最长，使用寿命最长，放出的α射线比β射线的贯穿本领弱，所需的屏蔽材料较薄D．放射性同位素在发生衰变时，出现质量亏损，但衰变前后的总质量数不变11．[2020·东北三省三校模拟]如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图；丁图给出了几种金属的逸出功和截止频率．以下说法正确的是( )A．若b光为绿光，c光可能是紫光B．若a光为绿光，c光可能是紫光C．若b光光子能量为2.81 eV，用它照射由金属铷制成的阴极，所产生的大量具有最大初动能的光电子去撞击大量处于n＝3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光D．若b光光子能量为2.81 eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光12．[2020·湖南娄底市第二次模拟]如图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核(A Z X)发生了一次α衰变．放射出的α粒子(42He)在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R.以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示．下列说法正确的是( )A．新核Y在磁场中圆周运动的半径为R Y＝2Z－2RB．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为I＝Bq22πmC．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为Δm＝A qBR22m A－4c2D．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙热点12 光电效应、原子和原子核1．答案：B解析：由q ＝It ，ne ＝q 联立解得n ＝1.0×1016，选项B 正确． 2．答案：B解析：对①，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知X 是中子，故A 错误；对②，根据核反应的质量数和电荷数守恒可知Y 是氚核，故B 正确；X 是中子，Y 是氚核，X 与Y 不是同位素，故C 错误；①、②两个核反应都属于轻核聚变反应，故D 错误．3．答案：B解析：21H ＋31H ―→42He ＋10n 是轻核聚变反应，所以A 错误；聚变和裂变反应都释放能量，所以都存在质量的亏损，故B 正确，C 错误；组成原子核的核子越多，它的结合能就越高，结合能与核子数之比，称做比结合能，中等大小的原子核的比结合能较大，D 错误．4．答案：A解析：根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X 粒子的质量数为4，电荷数为2，为42He ，选项A 正确；温度变化不能改变放射性元素的半衰期，选项B 错误；经过2T ，一定质量的84Be 占开始时的14，选项C 错误；“核燃烧”的核反应是轻核聚变反应，选项D 错误．5．答案：C解析：大量氢原子处于n ＝3能级跃迁到n ＝1能级最多可辐射出C 23＝3种不同频率的光子，故A 错误；根据能级图可知从n ＝3能级跃迁到n ＝1能级辐射的光子能量为hν1＝13.6 eV －1.51 eV ，n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射的光子能量为hν2＝3.4 eV －1.51 eV ，比较可知从n ＝3能级跃迁到n ＝1能级比跃迁到n ＝2能级辐射的光子频率高，故B 错误；根据能级图可知从n ＝3能级跃迁到n ＝4能级，需要吸收的能量为E ＝1.51 eV －0.85 eV ＝0.66 eV ，故C 正确；根据能级图可知氢原子处于n ＝3能级的能量为－1.51 eV ，故要使其电离至少需要吸收1.51 eV 的能量，故D 错误；故选C .6．答案：C解析：由1 kg 海水中的氘核聚变释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧释放的热量相等，有：2.9×107J /kg ×M＝1.0×10226×43.15×1.6×10－13J ，解得M≈400 kg ，故C 选项正确．7．答案：A解析：根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W 0及动能定理eU c ＝E k ，得U c ＝h e ν－W 0e ，所以图象的斜率k ＝U c 2－U c 1ν2－ν1＝h e ，则h ＝e U c 2－U c 1ν2－ν1，故A 正确．8．答案：AC解析：根据电荷数守恒和质量数守恒，可知42He ＋2713Al →X ＋10n 方程中X 的质量数为30，电荷数为15，再根据X →Y ＋01e 方程可知Y 的质量数为30，电荷数为14，故X 的质量数与Y 的质量数相等，X 的电荷数比Y 的电荷数多1，X 的电荷数比2713Al 的电荷数多2，X 的质量数比2713Al 的质量数多3，选项A 、C 正确，B 、D 错误．9．答案：BD解析：根据核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，可知选项B 中的X 2质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，B 项正确；选项D 中的X 4质量数是4，电荷数是2，代表α粒子，D 项正确；选项A 中的X 1质量数是3，电荷数是2，A 项错误；选项C 中的X 3质量数是1，电荷数是0，代表中子，C 项错误．10．答案：CD解析：原子核衰变时，释放出高速运动的射线，这些射线的能量来自原子核的质量亏损，即质量减小，但质量数不变，D 正确；表格中显示Sr 的半衰期为28年、Po 的半衰期为138天、Pu 的半衰期为89.6年，故Pu 的半衰期最长，其使用寿命也最长，α射线的穿透能力没有β射线强，故较薄的屏蔽材料即可挡住α射线的泄漏，C 正确．11．答案：BC解析：由光电效应方程E k ＝hν－W 0和eU c ＝E k ，联立解得eU c ＝hν－W 0，即光子照射同一块金属时，只要遏止电压一样，说明光子的频率一样，遏止电压越大，光子的频率越大，因此可知b 光和c 光的频率一样，大于a 光的频率，故A 错误，B 正确；b 光照射金属铷，产生光电子的最大初动能为E k ＝2.81 eV －2.13 eV ＝0.68 eV ，用光电子撞击氢原子，氢原子可以只吸收电子的部分能量而发生跃迁，因此处于n ＝3能级的氢原子吸收的能量为ΔE k ＝－0.85 eV －(－1.51 eV )＝0.66 eV ，这时氢原子处在n ＝4的能级，向低能级跃迁可辐射C 24＝6种不同频率的光，故C 正确；若用b 光照射氢原子，氢原子只能吸收能量恰好为能级之差的光子，2.81 eV 不满足该条件，因此此光子不被吸收，故D 错误．12．答案：ABC解析：由题可知：AZ X →42He ＋A －4Z －2Y ，生成的新核Y 和α粒子动量大小相等，方向相反，而且洛伦兹力提供向心力，即qvB ＝m v 2R ，则R ＝mv qB ，可知：R Y R ＝2Z －2，即R Y ＝2Z －2R ，故A 正确；由于圆周运动周期T ＝2πm qB ，则环形电流为：I ＝q T ＝Bq22πm ，故B 正确；对α粒子，由洛伦兹力提供向心力qvB ＝m v 2R ，可得v ＝BqRm由质量关系可知，衰变后新核Y 质量为M ＝A －44m由衰变过程动量守恒可得Mv′－mv ＝0 可知：v′＝mM v则系统增加的能量为：ΔE ＝12Mv′2＋12mv 2，由质能方程得：ΔE ＝Δmc 2联立可得Δm ＝A qBR22m A －4c2，故C 正确；由动量守恒可知，衰变后α粒子与新核Y 运动方向相反，所以，轨迹圆应外切，由圆周运动的半径公式R ＝mvqB可知，α粒子半径大，由左手定则可知题图丁正确，故D 错误．。
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1．下列关于光电效应实验结论的说法正确的是( ) A ．对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B ．对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C ．对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大D ．对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A 正确，B 错误．根据光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故C 错误．根据光电效应方程E k ＝hν－W 0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D 错误．2．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 【解析】选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B 错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C 错误；根据hν－W 0＝21mv 2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D 正确．3．在演示光电效应的实验中，原来不相连，用弧光灯照射锌板时，验电器图所示，这时( )A ．锌板带正电，指针带负电B ．C ．锌板带负电，指针带正电 D【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光锌板带正电，验电器指针也带正电，4．关于光电效应有如下几种叙述，A ．金属的逸出功与入射光的频率成B ．饱和光电流与入射光强度有关C ．用不可见光照射金属一定比可见大初动能要大D ．光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于光电子数与入射光的强度有关，即饱故B 正确；由光电效应方程E k ＝hν－光电子的最大初动能越大，红外线的用红外线照射金属产生的光电子的最效应几乎是瞬时发生的，D 正确．5．硅光电池是利用光电效应将光辐个频率为ν的光子打在光电池极板上朗克常量)( ) A ．h ν B.21Nhν C ．Nhν 【解析】选C. 据光子说可知，光子量为ε＝hν ( h 为普朗克常量)，N 个光正确．6．用绿光照射一光电管，产生了光电时的最大初动能增加，下列做法可取A ．改用红光照射B ．增大绿光C ．增大光电管上的加速电压 D【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν＝W 0+21mv 2，在逸出功一定时，只 有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D 对．7．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A ．频率 B ．强度 C ．照射时间 D ．光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k ＝hν－W 0 可知：Ek 只与频率ν有关，故选项B 、C 、D 错误，选项A 正确8．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( )A ．单位时间内逸出的光电子数B ．反向截止电压C ．饱和光电流D ．光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A 、C 错误；用同一种单色光照射，光电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程E k ＝hν－W 0 可得光电子的最大初动能一定不同，D 正确；再根据E k ＝eU c 知，反向截止电压一定不同，B 正确9．研究光电效应的电路如图所示．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U AK 的关系图象中，正确的是( )【解析】选C. 虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C.10．在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 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U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E ka 和E kb 。
高三物理一轮复习选考部分第13章动量光电效应核能第3节核反应和核能练考题随堂自测
第3节 核反应和核能1．(多选)(2015·广东高考)科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：X ＋Y→42He ＋31H ＋4.9 MeV 和21H ＋31H→42He ＋X ＋17.6 MeV ，下列表述正确的有( )A ．X 是中子B ．Y 的质子数是3，中子数是6C ．两个核反应都没有质量亏损D ．氘和氚的核反应是核聚变反应AD 核反应方程遵守核电荷数守恒和质量数守恒，则由21H ＋31H→42He ＋X ＋17.6 MeV 知X 为10n ，由X ＋Y→42He ＋31H ＋4.9 MeV 知Y 为63Li ，其中Y 的质子数是3，中子数也是3，选项A 正确、选项B 错误；两个核反应都释放出核能，故都有质量亏损，选项C 错误；X ＋Y→42He ＋31H ＋4.9 MeV 是原子核的人工转变，21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV 为轻核聚变，选项D 正确．2．(多选)(2017·襄阳模拟)下列说法正确的是( )【导学号：96622230】A ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B ．用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期C ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的波长太短D ．铀核(235 92U)衰变为铅核(207 82Pb)的过程中，要经过7次α衰变和4次β衰变BD 太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的核聚变，选项A 错误；加热、加压或改变化学状态均不影响元素的半衰期，选项B 正确；一束光照射到金属上，不能发生光电效应，是由于该光的频率小，即光的波长太长，选项C 错误；根据质量数和电荷数守恒可知235 92U→207 82Pb ＋742He ＋4 0－1e ，选项D 正确．3．(2015·福建高考)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是( )A ．γ射线是高速运动的电子流B ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C ．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.210 83Bi 的半衰期是5天，100克210 83Bi 经过10天后还剩下50克B β射线是高速电子流，而γ射线是一种电磁波，选项A 错误；氢原子辐射光子后，绕核运动的电子距核更近，动能增大，选项B 正确；太阳辐射能量的主要来源是太阳内部轻核的聚变，选项C 错误；10天为两个半衰期，剩余的210 83Bi 为100×⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τg ＝100×⎝ ⎛⎭⎪⎫122g ＝25 g ，选项D 错误．4．(2016·全国甲卷)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)A.146C→147N＋0－1eB.3215P→3216S＋0－1eC.238 92U→234 90Th＋42HeD.147N＋42He→178O＋11HE.235 92U＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210nF.31H＋21H→42He＋10n【解析】α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象，选项C 为α衰变；β衰变为衰变过程中释放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变；重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程．【答案】 C AB E F5．某些建筑材料可产生放射性气体——氡，氡可以发生α或β衰变，如果人长期生活在氡浓度过高的环境中，那么，氡经过人的呼吸道沉积在肺部，并放出大量的射线，从而危害人体健康．原来静止的氡核(222 86Rn)发生一次α衰变生成新核钋(Po)，并放出一个能量为E0＝0.09 MeV的光子．已知放出的α粒子动能为Eα＝5.55 MeV；忽略放出光子的动量，但考虑其能量；1 u＝931.5 MeV/c2.(1)写出衰变的核反应方程；(2)衰变过程中总的质量亏损为多少？(保留三位有效数字)【解析】(1)衰变方程为：222 86Rn→218 84Po＋42He＋γ.(2)忽略放出光子的动量，根据动量守恒定律，0＝pα＋p Po即新核钋(Po)的动量与α粒子的动量大小相等，又E k＝p22m ，可求出新核钋(Po)的动能为E Po＝4218Eα，由题意，质量亏损对应的能量以光子的能量和新核、α粒子动能形式出现，衰变时释放出的总能量为ΔE＝Eα＋E Po＋E0＝Δmc2故衰变过程中总的质量亏损是Δm＝0.006 16 u.【答案】(1)222 86Rn→218 84Po＋42He＋γ(2)0.006 16 u。
光电效应练习题(含答案)
光电效应规律和光电效应方程一、选择题1．下列关于光电效应实验结论的说法正确的是()A．对于某种金属，无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．对于某种金属，无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C．对于某种金属，超过极限频率的入射光强度越大，所产生的光电子的最大初动能就越大D．对于某种金属，发生光电效应所产生的光电子，最大初动能与入射光的频率成正比【解析】选A. 发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度、光照时间无关，所以光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A正确，B错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知入射光的频率大于极限频率时，频率越高，光电子的最大初动能越大，与入射光强度无关，故C错误．根据光电效应方程E k＝hν－W0，可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系，故D错误．2．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【解析】选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误；用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W0＝21mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．3．在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电【解析】选B.弧光灯照射锌板发生光电效应，锌板上有电子逸出，锌板带正电，验电器指针也带正电，故B正确4．关于光电效应有如下几种叙述，其中叙述正确的是()A．金属的逸出功与入射光的频率成正比ssB ．饱和光电流与入射光强度有关C ．用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的最大初动能要大D ．光电效应几乎是瞬时发生的【解析】选BD.金属的逸出功取决于金属本身，故A 错误；逸出的光电子数与入射光的强度有关，即饱和光电流与入射光的强度有关，故B 正确；由光电效应方程E k ＝hν－W 0 可知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，红外线的频率小于可见光的频率，所以用红外线照射金属产生的光电子的最大初动能较小，C 错误；光电效应几乎是瞬时发生的，D 正确．5．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N 个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h 为普朗克常量)( )A ．hν B.21Nhν C ．Nhν D ．2Nhν 【解析】选C. 据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν ( h 为普朗克常量)，N 个光子的能量为Nhν，所以选项C 正确．6．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是( ) A ．改用红光照射 B ．增大绿光的强度C ．增大光电管上的加速电压D ．改用紫光照射【解析】选D.由爱因斯坦光电效应方程hν＝W 0+21mv 2，在逸出功一定时，只 有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D 对．7．在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的( ) A ．频率 B ．强度 C ．照射时间 D ．光子数目【解析】选A.由爱因斯坦光电效应方程程E k ＝hν－W 0 可知：Ek 只与频率ν有关，故选项B 、C 、D 错误，选项A 正确8．在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应现象．对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( )A ．单位时间内逸出的光电子数B ．反向截止电压C ．饱和光电流D ．光电子的最大初动能【解析】选BD.单位时间内逸出的光电子数以及饱和电流由光照强度决定，所以可能相同，故A 、C 错误；用同一种单色光照射，光电子的能量相同，不同金属的逸出功不同，根据光电效应方程E k ＝hν－W 0 可得光电子的最大初动能一定不同，D 正确；再根据E k ＝eU c 知，反向截止电压一定不同，B 正确9．研究光电效应的电路如图所示．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U AK 的关系图象中，正确的是( )s【解析】选C. 虽然入射光强度不同，但光的频率相同，所以遏止电压相同；又因当入射光强时，单位时间逸出的光电子多，饱和光电流大，所以选C.10．在光电效应实验中，分别用频率为νa 、νb 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U a 和U b 、光电子的最大初动能分别为E ka 和E kb 。
高三物理光电效应试题
高三物理光电效应试题1. 氢原子的能级如图所示，氢原子从n ＝3能级向n ＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的逸出功为 eV ，用一群处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为 eV 。
【答案】 12.09，0.66【解析】根据波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程可知，该金属的逸出功为：W 0＝E 3－E 1＝12.09eV一群处于n ＝4能级的氢原子向低能级跃迁时共产生＝6种不同频率的光子，其中只有从n ＝3和n ＝4能级向n ＝1能级跃迁所放出的光子可以使该金属产生光电效应，其中产生的光电子最大初动能为：E k ＝E 4－E 3＝0.66eV【考点】本题主要考查了波尔原子理论和爱因斯坦光电效应方程的应用问题。
2. 已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1011Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 。
A ．波长 B ．频率 C ．能量 D ．动量【答案】 A【解析】设入射光的频率为υ，根据爱因斯坦光电效应方程可知E k ＝hυ－W 0，W 0＝hυ0，由题意可知，钙的截止频率比钾的大，因此钙表面逸出的光电子的最大初动能比钾的小，其动量也小，故选项C 、D 错误；根据德布罗意波长公式可知：λ＝，又有：c ＝λf ，故选项A 正确；选项B 错误。
【考点】本题主要考查了对爱因斯坦光电效应方程、德布罗意波长公式的理解与应用问题，属于中档偏低题。
3. 负电子对撞后湮灭成三个频率相同的光子，已经普朗克常量为h ，电子质量为m ，电荷量为e ，电磁波在真空中传播速度为c 。
则生成的光子所形成的一束光射人折射率为的水中，其波长为 A ．B ．C ．D ．【答案】D【解析】由质能方程可知正负电子湮灭时放出的核能,生成三个频率相同的光子，即,,光在真空中波长,由得在水中的波长,D 正确.4. 普朗克常量，铝的逸出功，现用波长的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字)。
高中物理《光电效应、核反应、核能》精选练习题（含答案）
《光电效应、核反应、核能》精选练习题一、选择题1．钍核(234 90Th)有放射性，它能放出一个粒子变成镤核(234 91Pa)，并伴随该过程放出光子，下列说法正确的是( ) A ．光线可能是红外线，该粒子是正电子B ．光线可能是X 射线，该粒子是中子射线，该粒子是中子C ．光线一定是γ射线，该粒子是质子射线，该粒子是质子D ．光线一定是γ射线，该粒子是电子射线，该粒子是电子2．在下列两个核反应方程中，X 1、X 2分别代表一种粒子．①238 92 U →234 90Th＋X 1 ②21H ＋31H →42He ＋X 2，以下判断中正确的是( ) A ．①是重核裂变反应．①是重核裂变反应B ．②是轻核聚变反应．②是轻核聚变反应C ．X 1是α粒子，此种粒子形成的射线具有很强的贯穿本领D ．X 2是中子，X 2的质量等于21H 与31H 质量之和减去42He 的质量的质量 3．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随γ辐射．已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，经过t ＝T 1·T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A ∶m B 为( ) A ．(12)T 2∶(12)T 1 B ．1∶1 C ．2T 1∶2T 2 D ．2T 2∶2T 1 4．在下列四个核反应方程中，X 1、X 2、X 3和X 4各代表某种粒子：①31H ＋X 1→42He ＋10n ②147N ＋42He →17 8O ＋X 2 ③94Be ＋42He →12 6C ＋X 3④2412Mg ＋42He →2713Al ＋X 4以下判断中正确的是( ) A ．X 1是质子是质子B ．X 2是中子是中子C ．X 3是中子是中子D ．X 4是质子是质子5．在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是( )A ．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2 B ．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1 C ．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D ．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱射线的穿透能力最强，电离能力最弱6．年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术．太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看成是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He)，同时放出正电子(01e)．已知氢核的质量为m p ，氦核的质量为m α，正电子的质量为m e ，真空中光速为c 下列关于氢核聚变的说法正确的是( ) A ．核反应方程为4111H →442He ＋2001e B ．核反应方程为411H →42He ＋01e C ．每次核反应所释放的能量为(4m p －m α－2m e )c 2D ．每次核反应所释放的能量为(4m p －m α－m e )c 27．如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能的是( ) A ．原子核发生了α衰变衰变B ．原子核发生了β衰变衰变C ．原子核放出了一个正电子．原子核放出了一个正电子D ．原子核放出了一个中子．原子核放出了一个中子8.238 92U 放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成210 83Bi ，而210 83Bi可以经一次衰变变成210a X(X 代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b 81Ti ，210a X 和b81Ti 最后都变成206 82Pb ，衰变路径如图所示，则( )A ．a ＝82，b ＝211 B.21083Bi →210a X 是β衰变，210 83Bi →b 81 Ti 是α衰变衰变 C.21083Bi →210a X 是α衰变，210 83Bi →b 81Ti 是β衰变衰变D.b 81 Ti 经过一次α衰变变成206 82Pb 9．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子(νe )而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C 2Cl 4)溶液的巨桶．中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为νe ＋3717Cl →3718Ar ＋0－1e ，已知3717Cl 核的质量为36.95658 u ，3718Ar 核的质量为36.95691 u ，0－1e 的质量为0.00055 u ，1 u 质量对应的能量为931.5 MeV .根据以上信息，可以判断( )A ．中微子不带电．中微子不带电B ．中微子就是中子．中微子就是中子C.3717Cl 和3718Ar 是同位素是同位素D ．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV 二、非选择题10．历史上第一次利用加速器实现的核反应，历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为是用加速后动能为0.5 MeV 的质子11H 轰击静止的A Z X ，生成两个动能均为8.9 MeV 的42He.(1 MeV ＝1.6×10－－13J) (1)上述核反应方程为________．(2)质量亏损为________kg. 11．(1)在核反应10n ＋X →31H ＋42He ＋ΔE 过程中，X 是未知核．由核反应知识可以确定X 核为__①__.若10n 、X 核、31H 和42He 的静止质量分别为m 1、m X 、m 3和m 4，则ΔE 的值为__②__. (2)核能、风能等新能源是近来能源发展的重点方向之一．与煤、石油等传统能源相比较，核能具有哪些优点和缺点？(3)有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．更合适，并请说明理由．。
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《光电效应、核反应、核能》精选练习题一、选择题1．钍核(23490Th)有放射性，它能放出一个粒子变成镤核(23491Pa)，并伴随该过程放出光子，下列说法正确的是()A．光线可能是红外线，该粒子是正电子B．光线可能是X射线，该粒子是中子C．光线一定是γ射线，该粒子是质子D．光线一定是γ射线，该粒子是电子2．在下列两个核反应方程中，X1、X2分别代表一种粒子．①23892U→23490Th ＋X1②21H＋31H→42He＋X2，以下判断中正确的是()A．①是重核裂变反应B．②是轻核聚变反应C．X1是α粒子，此种粒子形成的射线具有很强的贯穿本领D．X2是中子，X2的质量等于21H与31H质量之和减去42He的质量3．放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随γ辐射．已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A∶m B 为()A．(12)T2∶(12)T1B．1∶1 C．2T1∶2T2D．2T2∶2T14．在下列四个核反应方程中，X1、X2、X3和X4各代表某种粒子：①31H＋X1→42He＋10n②147N＋42He→178O＋X2③94Be＋42He→126C＋X3④2412Mg＋42He→2713Al＋X4以下判断中正确的是()A．X1是质子B．X2是中子C．X3是中子D．X4是质子5．在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，都不同程度地含有放射性元素，有些含有铀、钍的花岗岩会释放出α、β、γ射线，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是()A．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内质量数减少2B．发生β衰变时，生成核与原来的原子核相比，核内中子数减少1C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱6．年北京奥运会场馆设施采用很多太阳能技术．太阳的能量来源于氢核的聚变，每次聚变反应可以看成是4个氢核(11H)结合成1个氦核(42He)，同时放出正电子(01e)．已知氢核的质量为m p，氦核的质量为mα，正电子的质量为m e，真空中光速为c.下列关于氢核聚变的说法正确的是()A．核反应方程为411H→42He＋201eB．核反应方程为411H→42He＋01eC．每次核反应所释放的能量为(4m p－mα－2m e)c2D．每次核反应所释放的能量为(4m p－mα－m e)c27．如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，可能的是()A．原子核发生了α衰变B．原子核发生了β衰变C．原子核放出了一个正电子D．原子核放出了一个中子8.23892U放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成21083Bi，而21083BiX(X代表某种元素)，也可以经一次衰变变成b81Ti，210a X和可以经一次衰变变成210abTi最后都变成20682Pb，衰变路径如图所示，则()81A．a＝82，b＝211B.21083Bi→210a X是β衰变，21083Bi→b81Ti是α衰变C.21083Bi→210a X是α衰变，21083Bi→b81Ti是β衰变D.b81Ti经过一次α衰变变成20682Pb9．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的中微子(νe)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615吨四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为νe＋3717 Cl→3718Ar＋0－1e，已知3717Cl核的质量为36.95658 u，3718Ar核的质量为36.95691 u，0－1 e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5 MeV.根据以上信息，可以判断()A．中微子不带电B．中微子就是中子C.3717Cl和3718Ar是同位素D．参与上述反应的中微子的最小能量约为0.82 MeV二、非选择题10．历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子11H轰击静止的A Z X，生成两个动能均为8.9 MeV的42He.(1 MeV＝1.6×10－13J)(1)上述核反应方程为________．(2)质量亏损为________kg.11．(1)在核反应10n＋X→31H＋42He＋ΔE过程中，X是未知核．由核反应知识可以确定X核为__①__.若10n、X核、31H和42He的静止质量分别为m1、m X、m3和m4，则ΔE的值为__②__.(2)核能、风能等新能源是近来能源发展的重点方向之一．与煤、石油等传统能源相比较，核能具有哪些优点和缺点？(3)有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．12．(1)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0.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________．当照射光的频率继续增大时，则逸出功________(填“增大”“减小”或“不变”)．(2)如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B＝0.50 T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在距磁场左边界MN的1.0 m处有一个放射源A，内装放射物质22688Ra(镭)，22688Ra发生α衰变生成新核Rn(氡)．放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界MN方向射出的α粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0 m.①试写出Ra的衰变方程；②求衰变后Rn(氡)的速率．(质子、中子的质量为1.6×10－27kg，电子电量e ＝1.6×10－19C)《光电效应、核反应、核能》精选练习题一、选择题1．解析：选D.该反应的核反应方程为23490Th→23490Pa＋0－1e，放出的粒子为电子，伴随放出的射线为γ射线．2．解析：选B.①是α衰变，选项A错误；②是轻核聚变，选项B正确；X 1是α粒子，但是α粒子的穿透本领不是很强，选项C错误；X2是中子，核反应过程中反应前后质量数守恒，但反应前后质量不守恒，故选项D错误．3．解析：选D.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，新原子核往往有多余的能量，亦即新原子核处于激发态，这些能量再以γ光的形式放出，这就是γ衰变，γ衰变总是伴随着α衰变或β衰变．根据衰变公式：m＝m0(1 2 ) t T有：m A(12)tT1＝m B(12)tT2又因为t＝T1·T2所以m A∶m B＝2T2∶2T1.4．解析：选CD.由质量数和电荷数守恒可知：X1是21H(氘核)；X2是11H(质子)；X 3是1n(中子)；X4是11H(质子)；故选项C、D正确．5．解析：选BD.α衰变是两个质子与两个中子作为一个整体从原子核中抛射出来，即211H＋21n→42He，发生α衰变时，核内质量数减少4，选项A错误；β衰变是原子核内一个中子转化成一个质子和一个电子，即10n→11H＋0－1e，发生β衰变时，核内中子数减少1，核子数不变，选项B正确而C错误；由三种射线性质可得，选项D正确．6．解析：选AC.由质量数、电荷数守恒知，A对，B错；此核反应的质量亏损为Δm＝4m p－mα－2m e，由质能方程，释放的核能为ΔE＝Δmc2＝(4m p－mα－2m e)c2，C对，D错．7．解析：选AC.两个相切的圆表示在相切点处是静止的原子核发生了衰变，由于无外力作用，动量守恒，说明原子核发生衰变后，新核与放出的粒子速度方向相反，若是它们带相同性质的电荷，则它们所受的洛仑兹力方向相反，则轨道应是外切圆，若它们所带电荷的性质不同，则它们的轨道应是内切圆．图示的轨迹说明是放出了正电荷，所以可能是α衰变或放出了一个正电子，故A、C两选项正确．8.解析：选B.在21083Bi→210a X中，质量数没有发生变化，一定是β衰变，a＝84，在21083Bi→b81Ti中，质子数减少2，一定是α衰变，b＝206，所以B正确.b81Ti→206 82Pb是β衰变，所以D错误．9．解析：选AD.在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，可以判断中微子所带电荷数是零，质量数是零，故A项正确，而中子的质量数是1，故B项错误；同位素是电荷数相等，质量数不等的同种元素，而3717Cl和3718Ar是两种不同的元素，故C项错误；由爱因斯坦质能方程得中微子的质量m＝(0.00055＋36.95691－36.95658)u＝0.00088 u，而1 u质量对应的能量为931.5 MeV，所以中微子的最小能量是E＝931.5×0.00088 MeV≈0.82 MeV，故D项正确.二、非选择题10．解析：(1)11H＋73X→42He＋42He或11H＋73Li→42He＋42He.(2)Δmc2＝E末－E初，所以Δm＝E末－E初c2＝－－1382kg≈3.1×10－29 kg.答案：(1)11H＋73X→42He＋42He或11H＋73Li→42He＋42He(2)3.1×10－2911．解析：(1)由质量数和电荷数守恒可知，X核是63Li由爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得．(2)(3)见答案．答案：(1)①63Li ②ΔE＝[(m1＋m X)－(m3＋m4)]c2(2)优点：核裂变产生的能源比使用煤和石油更加清洁；产能更多．缺点：核裂变反应造成的核废料具有放射性，难处理；建造成本高．(3)建风能发电站比较合理理由：在使用风能发电时，根据能量守恒知识，风能一方面转化为电能，另一方面可以减弱风速，减小对城市的破坏．12．解析：(1)hν0不变(2)①22688Ra→22286Rn＋42He.②对α粒子qvαB＝m v2αrvα＝qBRm动量守恒得0＝mvα－Mvv＝mMvα＝qBRM＝2×1.6×10－19×1.0×0.5222×1.6×10－27m/s＝4.5×105 m/s. 答案：见解析。