人教版高考物理一轮复习听课答案2.docx

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人教版高考物理一轮复习听课答案2

第十二单元　波粒二象性和原子物理

第30讲　光电效应　波粒二象性

【教材知识梳理】

一、1.电子　光电子　2.大于或等于　3.

（1）大于或等于　

（2）强度　增大　（4）正比

二、1.hν　2.最小值　3.电子　4.

（1）hν-W0　

（2）最大初动能

三、1.

（1）波动　

（2）粒子　（3）波粒二象　2.

（1）大　小

辨别明理

（1）（×）　

（2）（×）　（3）（√）　（4）（×）　（5）（√）

（6）（×）　（7）（√）　（8）（√）

【考点互动探究】

考点一

1.BC　[解析]用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的,锌板上的电子吸收紫外线的能量后从锌板表面逸出,称之为光电子,故选项A错误,B正确;锌板与验电器相连,带有同种电荷,锌板失去电子,应该带正电,且失去电子越多,带的电荷量越多,验电器指针张角越大,故选项C正确,D错误.

2.AD　[解析]增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,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,用频率小于ν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=Ek可知,增大入射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.

3.BC　[解析]由光电效应方程可知Ek=hν-W0,该动能又会在遏止电压下恰好减为零,则eU=hν-W0,其中W0为逸出功,同种金属的W0相同.若νa>νb,则Ua>Ub,故A错误;若νa>νb,根据Ek=hν-W0,可得Eka>Ekb,故B正确;若Uaνb,根据Ek=hν-W0可知hν-Ek=W0,由于是照射到同种金属上,逸出功W0相同,故D错误.

4.C　[解析]光子能量hν=2.5eV的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电效应,当电压表读数大于或等于0.6V时,电流表读数为零,则电子不能到达阳极,由动能定理eU=Ek知,最大初动能Ek=eU=0.6eV,由光电效应方程hν=Ek+W0知W0=1.9eV,对图乙,当电压表读数为2V时,电子到达阳极的最大动能Ek'=Ek+eU'=0.6eV+2eV=2.6eV,故选项C正确.

考点二

例1　A　[解析]由图像可知,a、c的遏止电压相同,根据光电效应方程可知,单色光a和c的频率相同,但a产生的光电流大,说明a光的强度大,选项A正确,B错误;b的遏止电压大于a、c的遏止电压,所以单色光b的频率大于a的频率,选项C错误;只要光的频率不变,改变电源的极性,仍可能有光电流产生,选项D错误.

变式题1　AC　[解析]图线与横轴交点的的横坐标表示截止频率,A正确,B错误;由光电效应方程Ek=hν-W0,可知图线的斜率为普朗克常量,C正确;该金属的逸出功为W0=hνc=eV≈1.77eV,D错误.

变式题2　ABC　[解析]不同的材料有不同的逸出功,所以遏止电压Uc不同,选项A正确;由爱因斯坦光电效应方程得hν=W0+Ek,故选项B正确;在照射光的频率大于极限频率的情况下,发射出的光电子数与照射光的强度成正比,光强不确定,所以单位时间内逸出的光电子数可能相同,饱和光电流也可能相同,选项C正确;由Ek=hν-hν0=eUc,可得Uc=（ν-ν0）,故图线的斜率为相同的常数,选项D错误.

考点三

例2　A　[解析]根据德布罗意波长公式λ=,质子的质量大于电子的质量,相同速度的质子比相同速度的电子动量大,则质子的德布罗意波长小,分辨率高,其最高分辨率将小于0.2nm,故A正确,B、C、D错误.

变式题1　B

变式题2　AB　[解析]黑体辐射的实验规律只能用光的粒子性解释,普朗克用能量子理论分析,结果与事实完全相符,选项C错误;由于Ek=mv2,p=mv,因此p=,质子和电子动能相等,但质量不等,故动量p也不等,根据德布罗意波长λ=可知,二者的德布罗意波长不同,选项D错误.

变式题3　ABD

变式题4　D　[解析]根据爱因斯坦的“光子说”可知,单个光子表现为粒子性,而大量光子表现为波动性,所以曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点,说明了单个光子表现为粒子性,故A错误;光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性,故单个光子通过双缝后的落点无法预测,故B错误;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,说明了大量光子表现为波动性,故C错误;光子到达概率大的区域表现为亮条纹,而光子到达概率小的区域表现为暗条纹,故D正确.

1.对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点,以下说法错误的是（　　）

A.以某一个最小能量值一份一份地辐射

B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍

C.辐射和吸收的能量是量子化的

D.吸收的能量可以是连续的

[解析]D　根据量子化的理论,带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍,故A、B正确.带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的,是量子化的,故C正确,D错误.

2.[2018·浙江奉化高中模拟]人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3.0×108m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（　　）

A.2.3×10-18WB.3.8×10-19W

C.7.0×10-48WD.1.2×10-48W

[解析]A　绿光光子能量E=hν===3.8×10-19J,每秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔,才能被察觉,所以P==W=2.3×10-18W,故A正确.

3.下列关于光的波粒二象性的理解正确的是（　　）

A.大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性

B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子

C.光在传播时粒子性显著,而与物质相互作用时波动性显著

D.高频光是粒子,低频光是波

[解析]A　大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,故A正确;光在传播时波动性显著,而与物质相互作用时粒子性显著,故B、C错误;高频光波长小,光的粒子性显著,低频光波长大,光的波动性显著,故D错误.

4.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图30-1所示.若该直线的斜率和纵截距分别为k和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　　　　. 

图30-1

[答案]ek　-eb

[解析]光电效应中,入射光子能量为hν,克服逸出功W0后多余的能量转化为电子最大初动能,eUc=hν-W0,整理得Uc=ν-,斜率即=k,所以普朗克常量h=ek,纵截距为b,即eb=-W0,所以逸出功W0=-eb.

5.（多选）图30-2是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图像.由图像可知（　　）

图30-2

A.该金属的逸出功等于E

B.该金属的逸出功等于hν0

C.入射光的频率为2ν0时,逸出的光电子的最大初动能为E

D.入射光的频率为时,逸出的光电子的最大初动能为

[答案]ABC

第31讲　原子和原子核

【教材知识梳理】

卢瑟福　线状　n2r1　　质子　电子　质子　核内　

N0　m0　重核　轻核

辨别明理

（1）（√）　

（2）（√）　（3）（√）　（4）（×）　（5）（×）

（6）（√）　（7）（×）　（8）（×）　（9）（×）

【考点互动探究】

考点一

例1　A　[解析]卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项A正确;卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,B错误;电子质量太小,对α粒子的影响不大,选项C错误;绝大多数α粒子穿过金箔后,几乎仍沿原方向前进,D错误.

变式题1　D　[解析]在α粒子散射实验中,由于电子的质量太小,电子的质量只有α粒子的,它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响,完全可以忽略,故D正确,A、B、C错误.

变式题2　C　[解析]首先明确α粒子和重金属原子核均带正电荷,相互排斥,且作用力在二者连线上,再由牛顿第二定律知,被散射的α粒子的加速度由重金属原子核的斥力产生,所以图中加速度方向标示正确的仅有P点,故C正确.

考点二

例2　AC　[解析]根据=3知,这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故A正确;由n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量最大,ΔE=（13.6-1.51）eV=12.09eV,故B错误;从n=3能级跃迁到n=2能级辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最大,故C正确;一群处于n=3能级的氢原子向更高能级跃迁,吸收的能量必须等于两能级之差,故D错误.

变式题1　D　[解析]由谱线a的光子的波长大于谱线b的光子的波长,可知谱线a的光子频率小于谱线b的光子频率,所以谱线a的光子能量小于n=5和n=2间的能级差,选项D正确,选项A、B、C错误.

变式题2　BCD　[解析]根据跃迁理论,处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到n=5能级,需要吸收的能量为ΔE=E5-E1=[-0.54-（-13.6）]eV=13.06eV,A错误;波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁,根据ΔE=h=E5-E4,解得λ=4000nm,B正确;波长最短的谱线来自第5能级向第1能级的跃迁,根据h=E5-E1,解得λmin=9.5×10-8m,根据λmin=,解得p=6.97×10-27kg·m/s,C正确;根据爱因斯坦光电效应方程得hν=W0+Ek,解得Ekmax=-W0=9.72eV,D正确.

考点三

例3　B　[解析]衰变过程动量守恒,生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向,根据Ek=,可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能,所以B正确,A错误;半衰期是一半数量的铀核衰变需要的时间,C错误;衰变过程放出能量,质量发生亏损,D错误.

变式题　B　[解析]由动量守恒定律可知,静止的铀核发生α衰变后,生成的均带正电的α粒子和钍核的动量大小相等,但方向相反,由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆,又R==,在p和B大小相等的情况下,R∝,因q钍>qα,则R钍

例4　A　[解析]α射线穿透能力最弱,电离作用强,容易被物体吸收,故A正确;β射线的速度约是光速的99%,故B错误;γ射线是一种波长很短的电磁波,电离能力极弱,故C错误;β射线（高速电子束）带负电,是由一个中子转变成一个质子后释放的,故D错误.

变式题　D　[解析]α射线是高速He核流,β射线是高速电子流,γ射线是能量很高的电磁波,A错误.在α、β、γ三种射线中,α射线的电离能力最强,γ射线的电离能力最弱,B错误.半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律,对于少数原子核无意义,C错误.

考点四

例5　C　AB　E　F　[解析]α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程,选C;β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程,选A、B;重核裂变选E;轻核聚变选F.

变式题　A　[解析]　HHHen是核聚变反应方程,A正确NHeOH是原子核的人工转变反应方程,B错误HeAlPn是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程,C错误;U+n→Kr+n是铀核裂变的反应方程,D错误.

例6　B　[解析]氘核聚变反应的质量亏损Δm=2.0136u×2-3.0150u-1.0087u=0.0035u,由爱因斯坦质能方程可得释放的核能E=0.0035×931MeV≈3.3MeV,选项B正确.

变式题1　BC　[解析]结合能等于比结合能乘以核子数,