一、單選題
1．下面說法中
①愛因斯坦提出了光子學說
②湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子
③盧瑟福提出了原子的核式結構
④盧瑟福最先發(fā)現(xiàn)了質子
⑤盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子
⑥貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象
其中有錯誤的一組是( )
A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①②④
2．游樂場上，兩位同學各駕著一輛碰碰車迎面相撞，此后，兩車以共同的速度運動。設甲同學和他的車的總質量為150kg，碰撞前向右運動，速度的大小為4.5m/s；乙同學和他的車的總質量為200kg，碰撞前向左運動，速度的大小為3.7m/s。求碰撞后兩車共同的運動速度( )
，運動方向向左，運動方向向左
，運動方向向右，運動方向向右
3．用一質子以的速度與一個靜止的未知核碰撞，碰撞后以的速度反向彈回，未知核以的速度沿質子原方向運動，已知質子質量是，則未知核的質量是( )
A.B.C.D.
4．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發(fā)生了碰撞.已知碰撞后，甲滑塊靜止不動，那么這次碰撞是( )
A.彈性碰撞B.非彈性碰撞
C.完全非彈性碰撞D.條件不足，無法確定
5．一個質量為0.2kg、以10m/s的速度飛來的網(wǎng)球被球拍擊中，并以20m/s的速度彈回，網(wǎng)球與球拍的接觸時間為0.1s，（不考慮重力的沖量）則網(wǎng)球動量的變化和球拍對網(wǎng)球的平均作用力分別是( )
A.網(wǎng)球的動量變化的大小為方向與初速度相反；平均作用力40N方向與初速度相反
B.網(wǎng)球的動量變化的大小為方向與初速度相同；平均作用力60N方向與初速度相同
C.網(wǎng)球的動量變化的大小為方向與初速度相同；平均作用力40N方向與初速度相同
D.網(wǎng)球的動量變化的大小為方向與初速度相反；平均作用力60N方向與初速度相反
6．在真空中紅光光子的能量為、傳播速度為，在真空中紫外線光子的能量為、傳播速度為，則下面關系正確的是( )
A.，B.，C.，D.，
7．某電磁波的頻率為ν、波長為λ、傳播速度為c，則這種電磁波光子的能量E和動量p，普克常量為h，則下面關系正確的是( )
A.，B.，C.，D.，
8．用頻率為的紫外線照射鈉的表面，釋放出來的光電子的最大動能為1.86eV，則鈉的光電效應極限頻率( )
A.B.C.D.
9．用頻率為的紫外線照射鈉的表面，釋放出來的光電子的最大動能為1.86eV，則遏止電壓為( )
10．已知紫外線的頻率為，一個功率為1W的紫外線光源，每秒發(fā)射出的光子數(shù)為( )
A.個B.個
C.個D.個
11．關于光電效應，下列敘述正確的是( )
A.光電流大小與入射光子能量成正比
B.光電流大小與入射光子頻率成正比
C.光電流大小與入射光強度沒關系
D.入射光子能量越大，則光電子的動能越大
12．關于α粒子和β粒子，一般說法正確的是( )
A.α粒子是氦核，它是由2個質子和2個中子結合在一起從核中發(fā)射出來的。β粒子是電子，帶電荷量，是原子放出的外層電子
B.α粒子是氦原子，質量數(shù)為4，帶2e電荷量；β粒子是電子，帶電荷量，是從原子核內放出的
C.α粒子是氦核，它是由2個質子和2個中子結合在一起從核中發(fā)射出來的；β粒子是電子，帶電荷量，是從原子核內放出的
D.α粒子是氦原子，質量數(shù)為4，帶2e電荷量；β粒子是電子，帶電荷量，是原子放出的外層電子
13．根據(jù)玻爾理論，某原子從能量為E的軌道躍遷到能量為的軌道輻射出波長為λ的光，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，等于( )
A.B.C.D.
14．根據(jù)玻爾理論，下列關于氫原子的論述正確的是( )
A.若氫原子由能量為的定態(tài)向低能級躍遷，則氫原子要輻射的光子能量為
B.電子沿某一軌道繞核運動，若圓周運動的頻率為ν，則其發(fā)光的頻率也是ν
C.一個氫原子中的電子從一個半徑為的軌道自發(fā)地直接躍遷到另一半徑為的軌道，已知，則此過程原子要輻射某一頻率的光子
D.氫原子吸收光子后，將從高能級向低能級躍遷
15．在α粒子散射實驗中，我們并沒有考慮電子對α粒子偏轉角度的影響，這是因為( )
A.電子的體積非常小，以致α粒子碰不到它
B.電子的質量遠比α粒子的小，所以它對α粒子運動的影響極其微小
C.α粒子使各個電子碰撞的效果相互抵消
D.電子在核外均勻分布，所以α粒子受電子作用的合外力為零
16．一群處于基態(tài)的氫原子受某種單色光照射時，只能輻射出甲、乙、丙三種單色光，其中甲光的波長最短，丙光的波長最長，則甲、丙這兩種單色光的光子能量之比約等于( )
A.3:2B.6:1C.32:5D.9:4
17．鍶-82的半衰期是25天，如果有140g鍶-82，那么經(jīng)過( )天只剩下17.5g
A.25B.45C.65D.75
18．（鈾）經(jīng)過N次α衰變和M次β衰變，變成了鉛，則N和M分別是( )
A.8和6B.6和8C.8和16D.16和8
19．處于基態(tài)的氫原子在某單色光照射下，只能發(fā)出頻率分別為、、的三種光，且，則該照射光的光子能量為( )
A.B.C.D.
二、多選題
20．在做光電效應的實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應，實驗測得光電子的最大初動能與入射光的頻率ν的關系如圖所示，C、為已知量。由實驗圖線可知( )
A.普朗克常量的數(shù)值
B.當入射光的頻率增為2倍，電子最大初動能增為2倍
C.該金屬的逸出功
D.該金屬的極限頻率
21．關于氫原子在不同能級間的躍遷，下列說法正確的是( )
A.用波長為60nm的X射線照射，可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子
B.用能量為10.2eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
C.用能量為11.0eV的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
D.用動能為12.5eV的電子碰撞氫原子，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)
22．在α粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的α粒子以不同的角度散射出來，則散射角度大的這個α粒子( )
A.更接近原子核B.更遠離原子核
C.不受原子核的作用D.受到原子核較大的沖量作用
23．大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)現(xiàn)幾種頻率的光子，其中有三種頻率的光不能使金屬W產(chǎn)生光電效應，則下列說法正確的是( )
A.大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，能產(chǎn)生6種頻率的光子
B.從的激發(fā)態(tài)向的激發(fā)態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，能使金屬W產(chǎn)生光電效應
C.從的激發(fā)態(tài)向的激發(fā)態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，不能使金屬W產(chǎn)生光電效應
D.從的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，不能使金屬W產(chǎn)生光電效應
三、填空題
24．盧瑟福的a粒子散射實驗證明了：在原子的中心有一個很小的___________，原子的全部___________和幾乎全部的___________都集中在原子核上，帶負電的___________在核外空間繞著核旋轉。
25．完成下列核反應方程（要求填寫質量數(shù)、電荷數(shù)及粒子符號）。
，
四、計算題
26．氫原子處基態(tài)時，原子能量普朗克常量取，今有一群處于激發(fā)態(tài)的氫原子，求：
（1）輻射出的光子能量最大是多少？輻射出的電磁波最小波長是多少？
（2）如果讓輻射出能量最大的光子照射金屬鋅（已知鋅的逸出功），則產(chǎn)生光電子的最大初動能是多少？
27．如圖所示，在高的平臺上，有一個質量為的物體B靜止在很長水平平臺上右邊緣，另一個質量為的物體A向B運動，且與B發(fā)生了彈性碰撞，物體B最后落在離平臺右邊緣水平距離為處的地面上，已知水平平臺的動摩擦系數(shù)為取，求：
（1）物體A與B碰撞時速度；
（2）碰撞后A在平臺上的位移。
28．如圖所示為湯姆孫用來測定電子比荷的裝置.當極板P和間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到點，點到O點的豎直距離為d，水平距離可忽略不計；此時在P與之間的區(qū)域里再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，調節(jié)磁感應強度，當其大小為B時，亮點重新回到O點，已知極板水平方向長度為，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為；
（1）求打在熒光屏O點的電子速度的大?。?br>（2）推導出電子比荷的表達式.
參考答案
1．答案：C
解析：愛因斯坦由光電效應的實驗規(guī)律提出了光子學說，故①正確；
湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，故②正確；
盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗現(xiàn)象，提出了原子的核式結構，故③正確；
盧瑟福最先發(fā)現(xiàn)了質子并預言中子的存在，查德威克通過原子核人工轉變的實驗發(fā)現(xiàn)中子，故④正確，⑤錯誤；
貝可勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，故⑥正確。
本題選錯誤項，故選C。
2．答案：A
解析：兩車在碰撞的過程中水平方向的動量是守恒的，以向右為正方向，由動量守恒定律得
代入數(shù)據(jù)得
負號表示共同速度的方向向左。
故選A。
3．答案：C
解析：取質子初速度方向為正方向
根據(jù)動量守恒
得
故選C。
4．答案：A
解析：由動量守恒，所以
碰前總動能：
碰后總動能，，所以A正確.
5．答案：D
解析：取初速度方向為正方向，則網(wǎng)球動量的變化量為
負號表示方向與初速度方向相反，根據(jù)動量定理可得
負號表示方向與初速度方向相反。
故選D。
6．答案：C
解析：紅光的波長比紫外線大，紅光的頻率小于紫外線，根據(jù)
可得
真空中所有光的傳播速度都為c，故
故選C。
7．答案：B
解析：電磁波的頻率為ν，能量為
光子的動量p，根據(jù)德布羅意波長公式可得
故選B。
8．答案：B
解析：設逸出功W，由題知
根據(jù)題意
根據(jù)
代入數(shù)據(jù)得
故選B。
9．答案：D
解析：根據(jù)
代入數(shù)據(jù)得
故選D。
10．答案：A
解析：紫外線光子的能量為
1W的紫外線光源每秒發(fā)射出的光子數(shù)為
故選A。
11．答案：D
解析：ABC.金屬受到光照時，金屬中電子吸收光子并利用這個光子的能量脫離金屬中正電荷的束縛飛出，這種現(xiàn)象稱為光電效應，由光電效應所產(chǎn)生的電流稱為光電流。只有入射光子的頻率大于極限頻率時才能發(fā)生光電效應，產(chǎn)生光電流。在兩個金屬板間增加電壓，可使電流值增大，當電壓增加至某一值使所有飛出的電子都在電場力的作用下飛到另一極，這時再增加電壓值就不會有更多的電子飛到另一個極板了，這時的電流值稱為飽和光電流。飽和光電流的大小與入射光強度、頻率都有關，當入射光頻率不變時，飽和光電流的值與入射光強度成正比，當入射光強度不變時，入射光頻率的增大，根據(jù)
可知入射的光子減少，光電流不一定增大。綜合上述分析可知，光電流的大小與入射光子頻率（能量）、強度都有關系，不能單一說成與入射光子能量、頻率成正比，故ABC錯誤；
D.由光電效應方程
可知入射光子能量越大，則光電子的動能越大，故D正確。
故選D。
12．答案：C
解析：α粒子是氦核，是α衰變時原子核中的2個質子和2個中子結合在一起從核中發(fā)射出來的，帶2e電荷量，β粒子是β衰變時一個中子變成一個質子和一個電子，然后釋放出的電子，帶電荷量，α粒子和β粒子都是從原子核內釋放出來的。
故選C。
13．答案：C
解析：根據(jù)玻爾理論，則
可得
故選C。
14．答案：C
解析：A.原子由能量為的定態(tài)向低能級躍遷時，輻射的光子能量等于能級差，故A錯誤；
B.電子沿某一軌道繞核運動，處于某一定態(tài)，不向外輻射能量，故B錯誤；
C.一個電子由半徑大的軌道躍遷到半徑小的軌道，能級降低，因而要輻射某一頻率的光子，故C正確；
D.原子吸收光子后能量增加，能級升高，將從低能級向高能級躍遷，故D錯誤。
故選C。
15．答案：B
解析：A.電子體積非常小，α粒子碰到它像子彈碰到灰塵，損失的能量極少，不改變運動的軌跡，故A錯誤；
B.電子質量遠比α粒子的小，所以它對α粒子運動的影響極其微小，故B正確；
C.α粒子跟各個電子碰撞的效果像子彈碰到很多灰塵小顆粒，損失的能量極少，不改變運動的軌跡，但不能說相互抵消，各個電子對α粒子的作用力對α粒子運動形成阻礙，故C錯誤；
D.α粒子受到不同電子的作用不全是同一時刻受到的，所以說合外力為零錯誤，故D錯誤。
故選B。
16．答案：C
解析：一群處于基態(tài)的氫原子受某種單色光照射時，只能輻射出甲、乙、丙三種單色光，說明是從基態(tài)躍遷到能級，波長最短的甲光應是從能級躍遷到能級發(fā)出的，波長最長的丙光應是從能級躍遷到能級發(fā)出的，故
所以有
故選C。
17．答案：D
解析：根據(jù)半衰期公式
代入數(shù)據(jù)解得
天
故選D。
18．答案：A
解析：α粒子為，β粒子為，（鈾）經(jīng)過N次α衰變和M次β衰變，變成了鉛，根據(jù)質量數(shù)守恒
根據(jù)電荷數(shù)守恒
解得
故選A。
19．答案：A
解析：根據(jù)題意，處于基態(tài)的氫原子在某單色光照射下，只能發(fā)出三種頻率的光，故可知基態(tài)的氫原子在單色光照射下躍遷到第3能級，又因為，故可知從第3能級躍遷到基態(tài)時發(fā)出的光頻率最大為，所以該處于基態(tài)的氫原子在某單色光照射下躍遷到第3能級時吸收的能量為，即該照射光的光子能量為。
故選A。
20．答案：ACD
解析：ACD.根據(jù)光電效應方程，光電子的最大初動能
光電子的最大初動能與入射光的頻率ν的關系圖像中圖線的斜率表示普朗克常量h的數(shù)值，在縱軸的截距表示該金屬的逸出功的相反數(shù)，在橫軸截距表示該金屬的極限頻率，故ACD正確；
B.由
可知最大初動能與頻率不是正比關系，所以當入射光的頻率增為2倍時，電子最大初動能并不是增為2倍，故B錯誤。
故選ACD。
21．答案：ABD
解析：A.波長為60nm的X射線,其光子能量為
所以可使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子,故A正確；
B.基態(tài)吸收10.2eV的能量，能量為
可以躍遷到第二能級，故B正確；
的光子能量不等于基態(tài)和其他能級間的能級差，所以不能吸收而發(fā)生躍遷，故C錯誤；
D.電子的動能大于10.2eV，所以與處于基態(tài)的氫原子撞擊時，可以使氫原子吸收10.2eV的能量，使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，故D正確。
故選ABD。
22．答案：AD
解析：能產(chǎn)生大角度偏轉的α粒子是穿過原子時離原子核近的α粒子，使α粒子產(chǎn)生偏轉的力主要是庫侖力，受到原子核較大的沖量作用。
故選AD。
23．答案：AC
解析：A.大量氫原子從的激發(fā)態(tài)向低能級躍遷時，能產(chǎn)生種頻率的光子，選項A正確；
BCD.因6種躍遷中對應能量較小的3種躍遷分別為，，，該三種躍遷產(chǎn)生的光電子不能使金屬W發(fā)生光電效應，則從的激發(fā)態(tài)向的激發(fā)態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，以及從的激發(fā)態(tài)向的激發(fā)態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，都不能使金屬W產(chǎn)生光電效應，而從的激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的光子，能使金屬W產(chǎn)生光電效應，選項BD錯誤，C正確；
故選AC。
24．答案：核；正電荷；質量；電子
解析：盧瑟福的a粒子散射實驗證明了：在原子的中心有一個很小的核；
原子的全部正電荷和幾乎全部的質量都集中在原子核上；
帶負電的電子在核外空間繞著核旋轉。
25．答案：；
解析：根據(jù)電荷數(shù)和質量數(shù)守恒，得到完整的核反應方程為
++
根據(jù)電荷數(shù)和質量數(shù)守恒，得到完整的核反應方程為
+
26．答案：（1）12.09eV，（2）8.79eV
解析：（1）輻射出的光子能量最大是
根據(jù)
代入數(shù)據(jù)得輻射出的電磁波最小波長
（2）如果讓輻射出能量最大的光子照射金屬鋅，則產(chǎn)生光電子的最大初動能
27．答案：（1）5m/s（2）0.5m，方向水平向左
解析：（1）取水平向右為正方向，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得
解得
故碰撞后B的速度為
設物體A與B碰撞時速度碰撞時的速度為，碰撞后的速度為，由于是彈性碰撞，故有
聯(lián)合解得
（2）碰撞后A將向左在平臺上做勻減速直線運動直到停止，加速度為
碰撞后A在平臺上的位移為
負號表示方向為水平向左。
28．答案：（1）（2）
解析：（1）電子在正交的勻強電場和勻強磁場中做勻速直線運動，有
得，即打到熒光屏O點的電子速度的大小為；
（2）P與之間只有偏轉電場時，電子的加速度為a，運動時間為t，電子離開偏轉電場的偏移量為y，速度偏轉角為θ，根據(jù)運動學公式：
根據(jù)牛頓第二定律有：
運動時間：
解得：
由于：
可得：

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