一、不定項(xiàng)選擇題
1.愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說(shuō)，以下對(duì)光電效應(yīng)的解釋，正確的是( )
A.金屬內(nèi)的每個(gè)電子可以吸收一個(gè)或一個(gè)以上的光子，當(dāng)它積累的動(dòng)能足夠大時(shí)，就能逸出金屬
B.如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力逸出時(shí)需要做的最小功，但只要照射時(shí)間足夠長(zhǎng)，光電效應(yīng)也能發(fā)生
C.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.由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的入射光的最低頻率也不相同
2.(2011•重慶高考)核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫137.碘131的半衰期約為8天，會(huì)釋放β射線；銫137是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時(shí)會(huì)輻射γ射線.下列說(shuō)法正確的是( )
A.碘131釋放的β射線由氦核組成
B.銫137衰變時(shí)輻射出的γ光子能量小于可見(jiàn)光光子能量
C.與銫137相比，碘131衰變更慢
D.銫133和銫137含有相同的質(zhì)子數(shù)
3.(2011•大綱版全國(guó)卷)已知?dú)湓�子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量En=E1/n2，其中n=2,3….用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速.能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為( )
A. B. C. D.
4.為了解決人類能之需，實(shí)現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能，很多國(guó)家都在研制全超導(dǎo)核聚變“人造太陽(yáng)”，它是從海水中提取原料，在上億度的高溫下發(fā)生的可控核聚變反應(yīng)，科學(xué)家依據(jù)的核反應(yīng)方程是( )
A.23490Th→23491Pa+0-1e
B.23592U+10n→14156Ba+9236Kr+310n
C.21H+31H→42He+10n
D.23892U→23490Th+42He
5.已知金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek跟入射光的頻率的關(guān)系圖像如圖中的直線1所示.某種單色光照射到金屬鋅的表面時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E1.若該單色光照射到另一金屬表面時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E2,且E2<E1，關(guān)于這種金屬的光電子的最大初動(dòng)能Ek跟入射光的頻率ν的關(guān)系圖像應(yīng)是圖中的( )

A.a B.b
C.c D.上述三條圖線都不正確
6.若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時(shí)的能量E1＝0，則其在各激發(fā)態(tài)的能量依次為E2＝10.2 eV，E3＝12.09 eV，E4＝12.75 eV，E5＝13.06 eV…在某氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.6 eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中( )
A.總共能輻射出6種不同頻率的光子
B.總共能輻射出3種不同頻率的光子
C.輻射出的頻率最大的光子可能為γ粒子
D.輻射出的波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光子是從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)放出的
二、計(jì)算題
7.核聚變能是一種具有經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越、安全可靠、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)勢(shì)的新能.近年，受控核聚變的科學(xué)可行性已得到驗(yàn)證，目前正在突破關(guān)鍵技術(shù)，最終將建成商用核聚變電站.一種常見(jiàn)的核聚變反應(yīng)是由氫的同位素氘(又叫重氫)和氚(又叫超重氫)聚合成氦,并釋放一個(gè)中子.若已知氘原子的質(zhì)量為2.014 1 u，氚原子的質(zhì)量為3.016 0 u，氦原子的質(zhì)量為4.002 6 u,中子的質(zhì)量為
1.008 7 u，1 u=1.66×10-27 kg.
(1)寫出氘和氚聚合的核反應(yīng)方程；
(2)試計(jì)算這個(gè)核反應(yīng)釋放出的能量.(光速c=3.00×108 /s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)
8.(2011•唐模擬)如圖所示，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U，有一波長(zhǎng)為λ的細(xì)激光束照射到B板中央，使Ｂ板發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為h，金屬板Ｂ的逸出功為Ｗ，電
子質(zhì)量為，電荷量為e，求：
(１)從B板運(yùn)動(dòng)到A板所需時(shí)間最短的光電子，
到達(dá)A板時(shí)的動(dòng)能.
(2)光電子從B板運(yùn)動(dòng)到A板時(shí)所需的最長(zhǎng)時(shí)間.

答案解析
1. 【解析】選D.據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律：金屬內(nèi)每個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子.且不積累，A、B均錯(cuò).光電子的最大初動(dòng)能由入射光頻率ν、金屬的逸出功W決定，與光強(qiáng)無(wú)關(guān)，C錯(cuò).據(jù)光電效應(yīng)方程 知，D正確.
2. 【解析】選D.β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，不是氦原子核，A錯(cuò)誤；γ射線的頻率大于可見(jiàn)光的頻率，根據(jù)E=hν可知，γ射線光子能量大于可見(jiàn)光光子能量，B錯(cuò)誤；半衰期越短，衰變?cè)娇欤珻錯(cuò)誤；銫133和銫137都是銫元素，是質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同位素，所以D正確.
3. 【解析】選C.從第一激發(fā)態(tài)到電離狀態(tài)吸收的能量 ，根據(jù)
ΔE= ，所以 因此正確答案為C.
4. 【解析】選C.因四個(gè)核反應(yīng)方程中，B為核裂變方程，A、D為天然衰變方程，只有C為核聚變方程，故正確核反應(yīng)方程為C.
5. 【解析】選A.由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W可知，不論何種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，Ek-ν的圖像斜率均為普朗克常量，即圖像相互平行，B錯(cuò).因?yàn)镋2<E1,故C錯(cuò)，A正確.
6. 【解析】選B.能量為12.6 eV的高速電子能使氫原子躍遷到n=3能級(jí)，據(jù)N＝ 可知，被激發(fā)的氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中總共能輻射出3種不同頻率的光子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確；γ粒子是原子核被激發(fā)放出的光子，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；從n＝3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)時(shí)放出的光子能量最大，頻率最高、波長(zhǎng)最短，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
7. 【解析】(1)氘和氚聚合的核反應(yīng)方程：
21H+31H→42He+10n
(2)核反應(yīng)釋放出的能量：E=Δc2
Δ=(氘+氚)-(He+n)=0.018 8 u
E=Δc2≈2.8×10-12 J.
答案：(1)21H+31H→42He+10n (2)2.8×10-12 J
8. 【解析】(1)根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W，光子的頻率為 ，所以，光電子的最大初動(dòng)能為 能以最短時(shí)間到達(dá)A板的光電子，是初動(dòng)能最大且垂直于板面離開(kāi)B板的電子，設(shè)到達(dá)A板的動(dòng)能為Ek1，由動(dòng)能定理，得eU=Ek1-Ek,所以Ek1＝eU+
(2)能以最長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)A板的光電子，是離開(kāi)B板時(shí)的初速度為零或運(yùn)動(dòng)方向平行于B板的光電子.
則 得
答案：(1) (2)

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