1.关于下列四幅图说法中错误的是 （ ） A. 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的 B. 光电效应实验说明了光具有粒子性 C. 电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 D. 在光颜色保持不变 情况下(能发生光电效应)，入射光越强，饱和光电流越大 2.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程.卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献.他们的主要成绩，下列说法中正确的是 ( ) A. 卢瑟福提出了原子的核式结构 B. 查德威克发现了质子 C. 卢瑟福把量子理论引入原子模型 D. 玻尔提出自己的原子结构假说，成功的解释了氢原子光谱 3.下列说法中正确的是( ) A. 动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 B. 我们在地表看到的太阳光谱是吸收光谱，它是太阳发出的光被地球大气层时吸收掉特定频率而形成的。 C. 光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性 D. 按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,电势能增大,原子的总能量减小 4.(多选)甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的a、b所示．下列判断正确的是(　　) A．图线a与b不一定平行 B．乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率 C．改变入射光强度不会对图线a与b产生任何影响 D．图线a与b的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系 5.如图所，在光电效应实验中，用A、B、C三束光分别照射同一装置中的相同光电管，得到三条不同的光电流与电压之间的关系曲线，根据这组曲线作出的下列判断，正确的是（） A．用A光照射光电管时对应的截止频率最大 B．用C光照射光电管时对应的光电子的最大初动能最大 C．若用强度相同的A、B光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等 D．A、C光比较，A光的强度大 6．(原子核的衰变)某放射性元素的原子核X经α衰变得到新核Y，Y经β衰变得到原子核Z，则(　　) A．原子核Z的中子数比X少2 B．原子核Z的质子数比X少1 C．原子核Z的中子数比Y多1 D．原子核Z的质子数比Y少1 7．(多选)下列说法正确的是(　　) A.Ra衰变为Rn要经过1次α衰变和1次β衰变 B.U衰变为Pa要经过1次α衰变和1次β衰变 C.Th衰变为Pb要经过6次α衰变和4次β衰变 D.U衰变为Rn要经过4次α衰变和4次β衰变 8.用光子能量为E的单色光照射容器中处于基态的氢原子。停止照射后，发现该容器内的氢能够释放出三种不同频率的光子，它们的频率由低到高依次为ν1、ν2、ν3，由此可知，开始用来照射容器的单色光的光子能量可以表示为：①hν1；②hν3；③h(ν1+ν2)；④h(ν1+ν2+ν3) 以上表示式中（ ） A.只有①③正确 B.只有②正确 C.只有②③正确 D.只有④正确 9.处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为 、 、 的三种单色光，且 > > ，则照射光的波长为( ) A. B. + + C. D. 10.如图所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则（ ） A.若将滑片右移，电路中光电流增大 B.若将电源反接，电路中可能有光电流产生 C.若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10-19J D.大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应 11.图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线。已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有（ ） A.四条谱线中频率最大的是Hδ B.用633日m的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级 C.一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线 D.如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hδ也可以使该金属发生光电效应 12．(多选)14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年．已知植物存活期间其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是(　　) A．该古木的年代距今约5700年 B．12C、13C、14C具有相同的中子数 C．14C衰变为14N的过程中放出β射线 D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变 13．一个静止的放射性同位素的原子核P衰变为Si，另一个静止的天然放射性元素的原子核Th衰变为Pa，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是(　　) A．电子、Pa、Si、正电子 B.Si、正电子、电子、Pa C.Pa、电子、正电子、Si D．正电子、Si、Pa、电子 二、计算题 14．铝的逸出功为4.2 eV，现用波长100 nm的光照射铝的表面，已知h＝6.63×10－34 J·s，求： (1)光电子的最大初动能； (2)遏止电压； (3)铝的截止频率．

选择题解析

1. 错误说法判断

• A错误：玻尔理论指出，原子中电子的运行轨道半径是量子化的，并非任意，故A错误。
• B正确：光电光电效应实验证实光具有粒子性，故B正确。
• C正确：电子衍射图样证明电子具有波动性，符合德布罗意波假说，故C正确。
• D正确：光颜色不变时（频率固定），入射光越强，光子数越多，饱和光电流越大，故D正确。

2. 原子结构与原子核研究贡献

• A正确：卢瑟福通过α散射实验提出原子的核式结构，故A正确。
• B错误：查德威克发现中子，质子由卢瑟福发现，故错误。
• C错误：玻尔将量子理论引入原子模型，非卢瑟福，故错误。
• D正确：玻尔理论成功解释氢原子光谱，故正确。

3. 物理概念判断

• A错误：德布罗意波长λ=h/p，动能相等时，动量p=√(2mE_k)，质子与电子质量不同，动量不同，波长不等，故错误。
• B错误：太阳光谱是吸收光谱，但吸收发生在太阳大气层，非地球大气层，故错误。
• C正确：光电效应和康普顿效应均说明光的粒子性，故正确。
• 错误：电子从低轨道跃迁到高轨道，动能减小，电势能增大，总能量增大（需吸收能量），故错误。

4. 光电效应图像分析

• A错误：图线斜率为h（普朗克常量），固定不变，故a、b平行，A错误。
• B正确：乙的极限频率更高（截距更大），故B正确。
• C正确：图线与入射光强度无关，仅与频率和材料有关，故C正确。
• D正确：斜率k=h，与光和材料无关，故D正确。

5. 光电管特性曲线

• A错误：截止频率由材料决定，与入射光无关，故A错误。
• **B错误：C光截止电压最小，最大初动能最小，故B错误。
• C错误：A光频率低，光子能量小，同强度时光子数多，光电子数多，故C错误。
• D正确：A光饱和电流大，强度大，故D正确。

6. 衰变中的质子数与中子数变化

• 衰变：X→Y+α（α：He，含2质子2中子），Y比X少2质子、2中子。
• β衰变：Y→Z+e⁻（β衰变释放电子，中子→质子+电子），Z比Y多1质子、少1中子。
• 总变化：Z比X少1质子（2-1），少1中子（2-1），故B正确（Z质子数比X少1）。

7. 衰变次数计算

• A错误：Ra→Rn，质量数减4（1次α衰变），质子数减2，质子数应减2，但Rn比Ra质子数少2，无需β衰变，故A错误。
• B正确：U→Pa，质量数不变（0次α），质子数+1（1次β衰变：n→p+e），故B正确。
• C正确：Th→Pb，质量数减24（6次α：6×4=24），质子数减10（6×2=12，需+2→4次β衰变：4×1=4，12-4=8？不对，Th（90）→Pb（82），质子数减8：6次α减12，4次β加4，12-4=8，正确，故C正确。
• D错误：U→Rn，质量数减32（8次α），质子数减16（8×2=16），Rn质子数92-16=76，而Rn实际质子数86，需16+10=26？不对，U（92）→Rn（86），质子数减6：4次α减8，需+2→2次β衰变，故D错误。

8. 氢原子跃迁与光子能量

• 氢原子释放三种频率ν1、ν2、ν3（ν1<ν2<ν3），则ν3=ν1+ν2（能级差关系）。
• 照射光能量需等于n=1到n=3的能级差，即hν3=h(ν1+ν2)，故②③正确，选C。

9. 氢原子跃迁波长关系

• 大量氢原子发射三种光，对应n=3→n=2、n=3→n=1、n=2→n=1，波长λ1>λ2>λ3（λ与能量成反比）。
• 照射光波长对应n=3→n=1的波长λ3，故D正确。

10. 氢原子跃迁与光电效应

• A错误：右移滑片增大反向电压，光电流减小，故A错误。
• B正确：电源反接时，若光电子动能足够大，仍可能产生光电流，B正确。
• C正确：n=4→n=2的能量差ΔE=E4-E2=-0.85eV-(-3.4eV=2.55eV，逸出功W=1.05eV，最大初动能Ek=ΔE-W=1.5eV=2.4×10^-19J，C正确。
• D错误：n=4→低能级辐射光子能量：E4→3(0.66eV)、E4→2(2.55eV)、E4→1(12.75eV)、E3→2(1.89eV)、E3→1(12.09eV)、E2→1(10.2eV)，其中≥W=1.05eV的有5种，D错误。

11. 氢原子光谱与跃迁

• A正确：Hδ对应n=6→2，能级差最大，频率最高，A正确。
• B错误：n=2→3需吸收能量ΔE=E3-E2=1.89eV，波长λ=hc/Δ≈656nm，633nm光能量更高，不能跃迁，B错误。
• C正确：n=3→低能级：3→2、3→1、2→1，最多3种，C正确。
• D错误：光电效应与光强无关，仅与频率有关，D错误。

12. 放射性衰变应用

• A正确：半衰期5700年，比例减半即距今5700年，A正确。
• B错误：12C(6n)、13C(7n)、14C(8n)中子数不同，错误。
• C正确：14C→14N，质子数+1，为β衰变（n→p+e），正确。
• D错误：衰变快慢与压强无关，错误。

13. 衰变轨迹判断

• P→Si：β衰变（P→Si+e⁻），电子带负电，Si带正电，在磁场中偏转方向相反，轨迹1、2中，电子半径小（动量小），Si半径大，故轨迹1为电子，2为Si。
• Th→Pa：β衰变（Th→Pa+e⁻）？不，Th→Pa是β⁺衰变（质子→中子+e⁺），Pa带正电，正电子带正电，偏转相反，轨迹3、4中，正电子半径小，Pa半径大，故3为正电子，4为Pa。
• 综上，四条轨迹：电子（1）、Si（2）、正电子（3）？不，题目中P衰变为Si（β⁻衰变：电子和Si核），Th衰变为Pa（β⁺衰变：正电子和Pa核），磁场中带电粒子径迹：电子（-）和Si（+）偏转相反，正电子（+和Pa（+）偏转相反。根据半径公式r=mv/qB，动量守恒mv=MV，电子质量小，半径小，Si质量大，半径大。故P衰变：电子（小半径）、Si（大轨迹2、3、4中的一个？题目选项C：Pa、电子、正电子、Si，可能正确。

计算题14解析

（1）光电子最大初动能：
光子能量E=hc/λ，代入λ=100nm=10⁻⁷m，h=6.63×10⁻³⁴J·s，c=3×10⁸m/s，得E≈1.989×10⁻¹⁸J≈12.43eV。逸出功W=4.2eV，由光电效应方程Ek=E-W≈8.23eV。
（2）遏止电压：eUc=Ek，Uc=Ek/e≈8.23V。
（3）截止频率：W=hν0，ν0=W/h≈4.2×4.5eV对应频率≈1.0×10¹⁵Hz。