2018-2019人教版高中物理选修3-5练习：高考真题集训17、18、19 Word版含解析

(3)几种金属的逸出功W0见下表：

金属 钨 钙 钠 钾 铷 W0(×10－19 J) 7.26 5.12 3.66 3.60 3.41 用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应。已知该可见光的波长范围为4.0×10－7～7.6×10－7 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s。

hν2hν

答案 (1)A (2)c c (3)钠、钾、铷能发生光电效应 解析 (1)A是β衰变，B是核裂变，C是核聚变，D是原子核的人工转变，所以A正确。

hhν

(2)光子的动量p＝λ＝c，垂直反射回去 hν?hν?2hνΔp＝c－?－c?＝c。

??

hc

(3)光子的能量E＝λ，取λ＝4.0×10－7 m，则 E≈5.0×10－19 J。

根据E>W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应。

15. [2015·全国卷Ⅰ]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的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为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________。

答案 ek －eb

12

解析 由光电效应方程，光电子的最大初动能mv＝hν－W。根

212hW

据动能定理，eUc＝mv，联立解得：Uc＝eν－e。对照题给遏止电

2h

压Uc与入射光的频率ν的关系图象，可知：图象斜率k＝e，解得普W

朗克常量h＝ek。图象在纵轴上的截距b＝－e，解得所用材料的逸出功W＝－eb。

16．[2017·江苏高考](1)原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的有________。

A.42He核的结合能约为14 MeV

46B.2He核比 3Li核更稳定

2C．两个 1H核结合成 42He核时释放能量 89D.235 92U核中核子的平均结合能比 36Kr核中的大

14(2)质子(1H)和α粒子(2He)被加速到相同动能时，质子的动量

________(选填“大于”“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为________。

答案 (1)BC (2)小于 2∶1

44解析 (1)A错误：由比结合能图线可知，2He核有4个核子，2He

核的结合能约为28 MeV。B正确：比结合能越大，原子核越稳定。

2

C正确：两个 1H核结合成 4核子的比结合能变大，结合时2He核时，

要放出能量。D错误：由比结合能图线知， 23592U核中核子平均结合能比 8936Kr核中的小。

12

(2)由p＝mv，Ek＝mv知，p＝2mEk，质子质量小于α粒子质

2λ质pαmαh

量，动能相同时质子动量小。由λ＝p知，＝＝＝2∶1。

λαp质

m质

17．[2015·江苏高考](1)核电站利用原子核链式反应放出的巨大

235

能量进行发电，235 92U是核电站常用的核燃料。 92U受一个中子轰击后89裂变成 144 56Ba和 36Kr两部分，并产生________个中子。要使链式反

应发生，裂变物质的体积要________(填“大于”或“小于”)它的临界体积。

(2)取质子的质量mp＝1.6726×10－27 kg，中子的质量mn＝1.6749×10－27 kg，α粒子的质量mα＝6.6467×10－27 kg，光速c＝3.0×108 m/s。请计算α粒子的结合能。(计算结果保留两位有效数字)

答案 (1)3 大于 (2)4.3×10－12 J

解析 (1)由核反应的质量数守恒得释放3个中子。链式反应要求裂变物质的体积大于临界体积。

(2)组成α粒子的核子与α粒子的质量差 Δm＝(2mp＋2mn)－mα 结合能ΔE＝Δmc2

代入数据得ΔE＝4.3×10－12 J。