一、不定項選擇題
1.愛因斯坦由光電效應的實驗規(guī)律提出了光子說，以下對光電效應的解釋，正確的是( )
A.金屬內(nèi)的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，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需要做的最小功，但只要照射時間足夠長，光電效應也能發(fā)生
C.發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大
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)生衰變時會輻射γ射線.下列說法正確的是( )
A.碘131釋放的β射線由氦核組成
B.銫137衰變時輻射出的γ光子能量小于可見光光子能量
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•大綱版全國卷)已知氫原子的基態(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為( )
A. B. C. D.
4.為了解決人類能之需，實現(xiàn)用核能代替煤、石油等不可再生能，很多國家都在研制全超導核聚變“人造太陽”，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，科學家依據(jù)的核反應方程是( )
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)生光電效應時產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率的關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，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E1.若該單色光照射到另一金屬表面時產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E2,且E2<E1，關于這種金屬的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率ν的關系圖像應是圖中的( )

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)向低能級躍遷的過程中( )
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.輻射出的波長最長的光子是從n=3能級躍遷到n=1能級時放出的
二、計算題
7.核聚變能是一種具有經(jīng)濟性能優(yōu)越、安全可靠、無環(huán)境污染等優(yōu)勢的新能.近年，受控核聚變的科學可行性已得到驗證，目前正在突破關鍵技術，最終將建成商用核聚變電站.一種常見的核聚變反應是由氫的同位素氘(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方程；
(2)試計算這個核反應釋放出的能量.(光速c=3.00×108 /s，結果取兩位有效數(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，有一波長為λ的細激光束照射到B板中央，使Ｂ板發(fā)生光電效應，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板運動到A板所需時間最短的光電子，
到達A板時的動能.
(2)光電子從B板運動到A板時所需的最長時間.

答案解析
1. 【解析】選D.據(jù)光電效應規(guī)律：金屬內(nèi)每個電子只能吸收一個光子.且不積累，A、B均錯.光電子的最大初動能由入射光頻率ν、金屬的逸出功W決定，與光強無關，C錯.據(jù)光電效應方程 知，D正確.
2. 【解析】選D.β射線是高速運動的電子流，不是氦原子核，A錯誤；γ射線的頻率大于可見光的頻率，根據(jù)E=hν可知，γ射線光子能量大于可見光光子能量，B錯誤；半衰期越短，衰變越快，C錯誤；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.因四個核反應方程中，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，故正確核反應方程為C.
5. 【解析】選A.由光電效應方程Ek=hν-W可知，不論何種金屬發(fā)生光電效應時，Ek-ν的圖像斜率均為普朗克常量，即圖像相互平行，B錯.因為E2<E1,故C錯，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，據(jù)N＝ 可知，被激發(fā)的氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中總共能輻射出3種不同頻率的光子，選項A錯誤、B正確；γ粒子是原子核被激發(fā)放出的光子，選項C錯誤；從n＝3能級躍遷到n=1能級時放出的光子能量最大，頻率最高、波長最短，選項D錯誤.
7. 【解析】(1)氘和氚聚合的核反應方程：
21H+31H→42He+10n
(2)核反應釋放出的能量：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)愛因斯坦光電效應方程Ek=hν-W，光子的頻率為 ，所以，光電子的最大初動能為 能以最短時間到達A板的光電子，是初動能最大且垂直于板面離開B板的電子，設到達A板的動能為Ek1，由動能定理，得eU=Ek1-Ek,所以Ek1＝eU+
(2)能以最長時間到達A板的光電子，是離開B板時的初速度為零或運動方向平行于B板的光電子.
則 得
答案：(1) (2)

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