《2017-2018学年高中物理第二章波和粒子章末检测沪科版选修3-5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理第二章波和粒子章末检测沪科版选修3-5（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1第二章第二章 波和粒子波和粒子章末检测章末检测( (第第 2 2 章章) )(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(17 题为单项选择题，812 题为多项选择题，每小题 5 分，共 60 分)1关于热辐射，下列说法中正确的是( )A一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关B黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的C一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值D温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动答案 C解析 一般物体的热辐射强度除与温度有关之外，还与材料、表面状况有关，A 错误；黑体不一定是黑的，B 错误；由黑体辐射的实验规律知，C 正确，D 错误2下列
2、说法正确的是( )A爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性D德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长答案 A3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 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2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4波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的
3、是( )A光电效应现象揭示了光的波动性B热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等答案 B解析 光电效应现象揭示了光的粒子性，A 错误；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，B 正确；普朗克借助于能量子假说，解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，C 错误；根据德布罗意波长公式，若一个电子的德布罗意波长和一个质子的德布罗意波长相等，则动量p也相等，动能则不相等，D 错误5现有a、b、c三束单色光，其波长关系为abc123.当用a光束照射某金属板时能发生光电效应，飞出的光电子
4、最大动能为Ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为Ek，当改用c光束照射该金属板时( )1 3A能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek1 6B能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek1 9C能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek1 12D由于c光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应答案 B解析 对a、b、c三束光由光电效应方程有：WEk，WEk，由以上两式得hc ahc 2a1 3Ek，WEk.当改用c光束照射该金属板时WEkEkEk，故 B 正确hc a4 31 3hc 3a4 91 31 96如图 1 甲所示，合上开关，用光子能量为 2.5 eV 的一束光照射阴
5、极 K，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 0.60 V 时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于 0.60 V 时，电流表读数为零把电路改为图乙，当电压表读数为 2 V时，则逸出功及电子到达阳极时的最大动能为( )3图 1A1.5 eV 0.6 eV B1.7 eV 1.9 eVC1.9 eV 2.6 eV D3.1 eV 4.5 eV答案 C解析 用光子能量h2.5 eV 的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，当电压表读数大于或等于 0.60 V 时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eU0mv知，最大动能EkmeU0.6 eV，由光电效
6、应方程WhEkm1.9 eV，对1 22 m题图乙当电压表读数为 2 V 时，电子到达阳极的最大动能为EkmEkmeU0.6 eV2 eV2.6 eV.故 C 正确7已知金属锌发生光电效应时产生的光电子的最大动能Ekm跟入射光的频率的关系图像如图 2 中的直线 1 所示某种单色光照射到金属锌的表面时，产生的光电子的最大动能为E1.若该单色光照射到另一金属表面时产生的光电子的最大动能为E2，E2E1，关于这种金属的最大动能Ekm跟入射光的频率的关系图像应是图中的( )图 2Aa BbCc D上述三条图线都不正确答案 A解析 根据光电效应方程知，Ekm为一次函数，普朗克常量h是斜率，h是确定的值，
7、虽然两金属的逸出功不同，但两个Ekm图像的斜率相同，两个直线平行，同时再利用EkmhW，结合图像E2E1，h相同，所以W1W2，即直线在纵轴上的截距W2大，故选项A 正确8下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是( )A通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性B通过测试多种物质对 X 射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分C通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象D利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性答案 CD解析 干涉和衍射是波特有的现象，由于 X 射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故 X 射线散射中有波长变大的成分，并不能证实物质波理论的正确性
8、，即 A、B 不能说明粒子的波动性49在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应对于这两个过程，下列四个物理量中，一定不同的是( )A遏止电压B饱和光电流C光电子的最大动能D逸出功答案 ACD解析 同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程EkmhW知，最大动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的10有关经典物理学中的粒子，下列说法正确的是( )A有一定的大小，但没有一定的质量B有一定的质量，但没有一定的大小C既有一定的大小，又有一定的质量D有的粒子还有一定量的电荷答案
9、CD解析 根据经典物理学关于粒子的理论定义得 C、D 正确11物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则分布的点；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，对这个实验结果下列认识正确的是( )A曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B单个光子的运动表现出波动性C干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D只有大量光子的行为才能表现出波动性答案 CD解析 光是一种概率波，对于一个光子通过单缝落在何处，是不确定的，但概率最大的是中
10、央亮纹处，可达 95%以上，还可能落到暗纹处，不过落在暗纹处的概率最小(注意暗纹处并非无光子到达)故 C、D 选项正确12如图 3 所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计 G 的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计 G 的指针不偏转下列说法正确的是( )5图 3Aa光的频率一定大于b光的频率B用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应C电源正极可能与c接线柱连接D若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由dGf答案 ACD解析 由于电源的接法不知道，所以有两种情况：(1)c接负极，d接正极
11、：单色光a频率大于金属的极限频率，b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率(2)c接正极，d接负极：a、b两光都能发生光电效应，a光产生的光电子能到达负极而b光产生的光电子不能到达负极，a光产生的光电子的最大动能大，所以a光的频率一定大于b光的频率故 A、C 正确，B 错误；电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由dGf.故 D 正确二、填空题(本题共 2 个小题，共 10 分)13.图 4(4 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
12、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_小答案 概率 概率14(6 分)如图 5 所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U.若此时增加黄光照射的强度，则毫安表_(选填“有”或“无”)示数若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_(选填“有”或“无”)示数6图 5答案 无 有解析 光电效应的原理是当有频率足够大的光照射到金属表面时，将会使金属中的电子获得足够能量而从表面逸出，逸出的光电子向另一极板定向移
13、动而形成电流当增加黄光照射的强度时，不能增加光电子的最大动能，故毫安表无示数当改用蓝光照射时，光电子的最大动能增大，光电子能到达 A 极，形成电流三、计算题(本题共 3 个小题，共 30 分)15(10 分)铝的逸出功是 4.2 eV，现用波长 200 nm 的光照射铝的表面求：(1)光电子的最大动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率答案 (1)2.02 eV (2)2.02 V (3)1.011015 Hz解析 (1)由爱因斯坦光电效应方程EkmhW可得：EkmhW(4.21.61019)J3.2251019 J2.02 c 6.63 1034 3 108 2 107eV.(2)由eUEk
14、m得遏止电压U2.02 V.Ekm e(3)由Wh0得极限频率0 Hz1.011015 Hz.W h4.2 1.6 1019 6.63 103416(10 分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是 ，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量已知某种紫光的波长是 440 nm，h p若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的 104倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019C，普朗克常量h6.631034 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字答案 (
15、1)1.51023 kgm/s (2)U 8102 Vh2 2me27解析 (1) ，电子的动量h pp kgm/s1.51023 kgm/s.h 6.63 1034 4.4 1011(2)电子在电场中加速，有eUmv21 2U8102 V.mv2 2eh2 2me217(10 分)如图 6 甲所示是研究光电效应规律的光电管用波长0.50 m 的绿光照射阴极 K，实验测得流过表的电流I与 AK 之间电势差UAK满足如图乙所示规律，取h6.631034 Js.结合图像，求：(结果均保留两位有效数字)图 6(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极 K 时的最大动能(2)该阴极材料的极限波长答案 (1)4.01012个 9.61020 J (2)6.6107 m解析 (1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极 A，阴极每秒钟发射的光电子的个数n个4.01012(个)Im e0.64 106 1.6 1019光电子的最大动能为：EkmeU1.61019 C0.6 V9.61020 J.(2)设阴极材料的极限波长为0，根据爱因
