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1、章末检测(二)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共11小题，每小题5分，共55分其中18题为单项选择题，911题为多项选择题)1用单色光做双缝干涉实验，P处为亮纹，Q处为暗纹，现在调整光源和双缝，使光子一个一个通过双缝，则通过的某一光子()A一定到达P处 B不能到达Q处C可能到达Q处 D都不正确答案C解析单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P处的概率大，落在Q处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能落在P处，也可能落在Q处2爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于()A等效替代 B控制变量C科学假说 D数学归纳答案C解析
2、为了解释光电效应的实验规律，由于当时没有现成的理论，爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律，并取得成功从科学研究的方法来说，这属于科学假说C正确，A、B、D错误3关于光的本性，下列说法中不正确的是()A光电效应反映光的粒子性B光子的能量由光的强度所决定C光子的能量与光的频率成正比D光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做一个光子答案B解析光电效应反映了光的粒子性，A对；光子的能量由光的频率决定，B错；光子的能量h，h是普朗克常量，故光子的能量与光的频率成正比，C对；根据光子说的内容可知，D对4下列说法中正确的是()A光电效应说明光具有波动性，光的干涉现象说明光具有粒子性B
3、光电效应说明光具有波动性，光的干涉现象说明光具有波动性C光电效应说明光具有粒子性，光的干涉现象说明光具有波动性D光电效应说明光具有粒子性，光的干涉现象说明光具有粒子性答案C解析光具有波粒二象性，其中证明光的波动性的典型论据是光的干涉和衍射；证明光的粒子性的典型实验是光电效应，C正确5关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长长B动能相等的电子和质子，电子的波长短C动量相等的电子和中子，中子的波长短D甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍答案A解析由可知，动量大的波长短电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式：p
4、 可知，电子的动量小，波长长动量相等的电子和中子，其波长应相等如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波长应是乙的.6在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图1所示，由实验图象不能求出()图1A该金属的极限频率和极限波长B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间内逸出的光电子数答案D解析金属中电子吸收光子的能量为h，根据爱因斯坦光电效应方程有EkhW0.任何一种金属的逸出功W0一定，说明Ek随的变化而变化，且是线性关系，所以直线的斜率等于普朗克常量，直线与横轴的截距OA表示Ek0时入射光的频
5、率0，即金属的极限频率根据h0W00，求得逸出功W0h0，也可求出极限波长0.由图象不能知道单位时间内逸出的光电子数，A、B、C对，D错7研究光电效应规律的实验装置如图2所示，用频率为的光照射光电管阴极K时，有光电子产生由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K射出后将向阳极A做减速运动光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压U0.下列表示光电效应实验规律的图象中，不正确的是()图2答案B解析当入射光频率为时，光电子的最大初动能EkhW0，要使光电流为零，则eU0Ek，即eU0hW0，由此可知B错误；在发生光电效应时光电流强度与
6、光强成正比，A正确；当光强和频率一定时，反向电压越大，到达阳极A的光电子数越少，光电流越小，C正确；光电效应的发生是瞬时的，因此在109 s时间后达到恒定值，D正确82003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯杨”双缝干涉实验装置进行的电子干涉实验如图3所示，从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明()图3A光具有波动性B光具有波粒二象性C微观粒子也具有波动性D微观粒子的波是一种电磁波答案C解析干涉现象是波的特征，电子是微观粒子，它能产生干涉现象，表明电子等微观粒子具有波动性但此实验不能说明电子等微观粒子
7、的波就是电磁波9已知使某金属产生光电效应的极限频率为0，则()A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍答案AB解析当用频率为20的单色光照射该金属时，由于20大于该金属的极限频率，所以一定能发生光电效应，产生光电子，选项A正确；根据爱因斯坦光电效应方程mev2hW0，当入射光的频率为20时，发射的光电子的最大初动能为2h0h0h0，选项B正确；当入射光的频率由20增大一倍变为40时，发射的光电子的最
8、大初动能为4h0h03h0，显然不是随着增大一倍，选项D错误；逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的体现，与入射光的频率无关，选项C错误10下列对光电效应的解释正确的是()A金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D由于不同金属的逸出功是不同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同答案BD解析按照爱因斯坦光子说，光子的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大
9、，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大但要使电子离开金属，需使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，因此只要光的频率低，即使照射时间足够长，也不会发生光电效应从金属中逸出时，只有在从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功才最小，这个功称为逸出功，不同金属逸出功不同故以上选项正确的有B、D.11电子在空间出现的概率受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法不正确的是()A氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义
10、的D电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置答案AB解析微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述C、D正确二、填空题(本题共2小题，共15分)12. (10分)1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案，如图4所示图中，“亮圆”表示电子落在其上的_大，“暗圆”表示电子落在其上的_小图4答案概率概率13(5分)X射
11、线管中阳极与阴极间所加电压为3104 V，电子加速后撞击X射线管阴极产生X射线，则X射线的最短波长为_(电子电荷量e1.61019 C，电子初速度为零)答案4.11011 m解析X射线光子最大能量heU，即heU，4.11011 m.三、计算题(本题共2小题，共30分)14(14分)A、B两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB.求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功答案21EA2EB解析光子能量h，动量p，且，得p，则pApB21，A照射时，光电子的最大初动能EAAW0，同理，EBBW0，又AB21，联立解得W0EA2EB.15(16分)如图5所示为证实电子波存在的实验装置，从F上出来的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压U104 V，电子质量为m9.11031 kg，普朗克常量h6.631034 Js.电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金箔上，发生衍射作用，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹试计算电子的德布罗意波长图5答案1.231011 m解析将eUEkmv2，p，联立，得，代入数据可得1.231011 m.
