【文档说明】《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》原子物理综合测试.docx，共(7)页，469.688 KB，由管理员店铺上传

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1选择性必修三原子物理综合测试考试范围：选择性必修三第四、五章；考试时间：90分钟；命题人：xxx评卷人得分一．选择题（共6小题）1．某实验小组用图甲所示电路研究a、b两种单色光的光电效应现象，通过实验得到光电流I与电压U的关系如图乙所示，由图可知()A．光电子的最大初动能kakbEEB．两种光

的频率abvvC．两种光照射金属K时逸出功不一样D．若b光可以让处于基态的氢原子电离，则a光一定也可以2．氢原子能级如图，当氢原子从3n=跃迁到2n=的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是()A．氢原子从2n=

跃迁到1n=的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射，可使氢原子从1n=跃迁到2n=的能级C．一群处于3n=能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射，能使氢原子从2n=跃迁到3n=的能级23．图甲是“光电效应”实验电路

图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率v变化的函数关系图象。下列判断正确的是()A．入射光的频率v不同，遏止电压cU相同B．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达

到饱和电流C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同D．入射光的频率v不同，光照强度不同cUv−图象的斜率相同4．某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调

节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压。现分别用频率为1v和2v的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为1U和2U，设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中正确的是()

A．两种单色光照射阴极时，光电子的最大初动能之比1122kkEvEv=B．阴极K金属的极限频率2211021UvUvvUU−=−C．普朗克常量2112()eUUhvv−=−3D．阴极K金属的逸出功122112()eUvUvWvv−=−5．下列核反应方程正确的是()A．23711429119205

63603UnBaKrn+→++B．2351901441920375502UnRbCsn+→++C．2351871461920355713UnBrLaH+→++D．2351901361920385409UnSrXen+→++6．如图，静止的23892U核发生衰变后生成反冲

Th核，两个产物都在垂直于它们的速度方向的匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是()A．衰变方程可表示为238234492902UThHe→+B．Th核和粒子的圆周轨道半径之比为45:1C．Th核和粒子

的动能之比为1:45D．Th核和粒子在匀强磁场中旋转的方向相反评卷人得分二．多选题（共4小题）7．氢原子的能级图如图所示，已知氢原子各能级的能量可以用12nEEn=公式计算，现有大量处于5n=能级（图中未标出）的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是()4A．这些氢原子可能发出10种不同频率的

可见光B．已知钠的逸出功为2.29eV，则氢原子从5n=能级跃迁到2n=能级释放的光子可以从金属钠的表面打出光电子C．氢原子从5n=能级跃迁到1n=能级释放的光子波长最长D．氢原子从5n=能级跃迁到4n=能级时，氢原子能量

减小，核外电子动能增加8．美国物理学家密立根曾经是爱因斯坦光电效应理论的质疑者之一，他通过测量金属的遏止电压cU与入射光频率v，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性。已知电子电量为191.610C−，普朗克常量为346.

6310Js−。若某次实验中得到如图所示的cUv−图像，则下列说法正确的是()A．该金属的截止频率与入射光的频率无关B．遏止电压cU与入射光的频率和强弱都有关C．由图像可知普朗克常量约为346.3010J

s−D．实验结果说明爱因斯坦的光电效应理论是错误的9．实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。现在有一种“氚电池”，就是利用了氚核衰变产生的能量，有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电，使用寿命长

达20年。氚核发生衰变过程中除了产生粒子和新核外，还会放出质量数和电荷数为零的反中微子。氚核的半衰期为12.5年，下列说法正确的是()A．氚核衰变放出的射线是电子流，来源于核外电子B．经过25年后，反应剩余物的质量变为初始质量的14C．环境的温度、压强发生变化

时，氚核的半衰期会发生变化D．氚核发生衰变过程中产生的新核为32He10．原来静止的质量为1m的原子核AZX处在匀强磁场中，经衰变后变成质量为2m的原子核Y，5粒子的质量为3m，其速度方向垂直于磁场，动能为0E，假定原子核X衰变时释放的

核能全部转化为动能，质子、中子质量视为相等，则下列说法正确的是()A．核Y与粒子在磁场中运动的周期之比为42(2)AZ−−B．核Y与粒子在磁场中运动的半径之比为22Z−C．此衰变过程中的质量亏损为231

mmm+−D．此衰变过程中释放的核能为04AEA−评卷人得分三．填空题（共4小题）11．烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅24195Am来探测烟雾。当正常空气分子穿过探测器时，镅24195Am衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流，则镅2

4195Am放出的是（填“”或“”)射线。一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报，则发生火灾时，烟雾探测器中的镅24195Am半衰期（填“会”或“不会”)因温度升高而变化

。12．氘核和氚核聚变的核反应方程为23411120HHHen+→+，31H的比结合能是2.78MeV，21H的比结合能是1.09MeV，42He的比结合能是7.03MeV，则该核反应（选填“吸收”或“释放”)了Me

V能量。13．2016年8月16日，中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，由量子信号的携带者光子可以实现更加安全的通信。氢原子的能级图如图所示，则氢原子从3n=的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为；用该光子照射截止频率为148.07

10Hz的锌板时，溢出光电子的最大初动能为J（普朗克常量346.6310hJs−=，计算结果保留两位有效数字）。614．如图所示，一块铜板暴露在紫外线中，观测到有电子e从铜板下表面逸出。当在铜板所在空间加一方向垂直于板面、大小为E的匀强电场时，电子能

运动到距板面的最大距离为d，则电场对电子所做的功是；若紫外线的频率为v，普朗克常量为h，则铜板的截止频率为。评卷人得分四．计算题（共3小题）15．在利用双缝干涉测某单色光波长的实验中，所用双缝间距2dmm=，双缝到屏的间距95.0Lcm=，手轮的初始读数

（第1条线）为12.12xmm=，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线，手轮读数25.54xmm=。用该单色光照射金属钙，刚好发生光电效应。钙的逸出功13.20WeV=，钠的逸出功22.29WeV=，普朗克常量346.631

0hJs−=，1911.610eVJ−=（结果保留两位有效数字）。（1）求该单色光的波长；（2）求该单色光的频率；（3）用该单色光照射金属钠时，是否能发生光电效应？16．在玻尔的原子结构理论中，氢原子由高能态向低能态跃迁时能发出一系列不同频率的光，波长可以用巴耳末−里

德伯公式22111()Rkn=−来计算，式中为波长，R为里德伯常量，n、k分别表示氢原子跃迁前和跃迁后所处状态的量子数，对于每一个k，有1nk=+、2k+、3k+其中，赖曼系谱线是电子由1n的轨道跃迁到1k=的轨道

时向外辐射光子形成的，巴耳末系谱线是电子由2n的轨道跃迁到2k=的轨道时向外辐射光子形成的。（1）如图所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，S为石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射

到金属板K上。实验中：当滑动变阻器的滑片位于最左端，用某7种频率的单色光照射K时，电流计G指针发生偏转；向右滑动滑片，当A比K的电势低到某一值cU（遏止电压）时，电流计G指针恰好指向零。现用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，若用赖

曼系中波长最长的光照射时，遏止电压的大小为1U；若用巴耳末系中4n=的光照射金属时，遏止电压的大小为2U．金属表面层内存在一种力，阻碍电子的逃逸。电子要从金属中挣脱出来，必须克服这种阻碍做功，使电子脱离某种金属所做功的最小值，叫做这种金属的逸出功。已知电子电荷量的大小为e

，真空中的光速为c，里德伯常量为R，试求：a．赖曼系中波长最长的光对应的频率1v；b．普朗克常量h和该金属的逸出功0W；（2）光子除了有能量，还有动量，动量的表达式为(hph=为普朗克常量）。请你推导光子动量的表达式hp=

。17．现代科学研究表明，太阳可以不断向外辐射能量，其来源是它内部的核聚变反应，其中主要的核反应方程是4个质子和2个负电子聚合在一起，并释放核能。在地球上与太阳光垂直的表面上，单位面积接收到的太阳能辐射功率为P，已知普朗克常量h，光速c，太阳到地球之间的距离为0r，若太阳释放的核能最后都以可见光的

形式辐射，其平均频率为v，球面面积公式24Sr=，求：（1）写出太阳的核聚变反应方程；（2）太阳发出的光子的平均动量大小；（3）地球上与太阳光垂直且面积为S的平面，在t时间内接收到的太阳辐射光子个数；（4）每年太阳由于核聚变所减少的质量。（设一年的

时间为0)t