《高中物理 第十七章 波粒二象性章末质量评估 新人教版选修35》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第十七章 波粒二象性章末质量评估 新人教版选修35（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十七章 波粒二象性章末质量评估(二)(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1下列宏观概念是“量子化”的是()A物体的质量B木棒的长度C花生米的粒数 D物体的动能解析：粒数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的.其他三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的.故只有C正确；故选C.点睛：量子化在高中要求较低，只需明确量子化的定义，知道“量子化”指其物理量的数值会是一些特定的数值即可.答案：C2用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴
2、极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是 ()A改用红光照射B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压D改用紫光照射解析：由爱因斯坦光电效应方程EkhW0，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D对答案：D3关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是()A光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的B光子和质子、电子等是一样的粒子C大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性D紫外线、X射线和射线中，射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著解析：光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别，选项A错误；光子实质上是以场的形式存在的一种“粒子”，而电子、质子是实物粒子
3、，故选项B错误；光是一种概率波，大量光子往往表现出波动性，少量光子则往往表现出粒子性，选项C错误；频率越高的光的粒子性越强，频率越低的光的波动性越显著，故选项D正确答案：D4下列关于物质波的说法中正确的是()A实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物体B物质波和光波都不是概率波C粒子的动量越大，其波动性越易观察D粒子的动量越大，其波动性越易观察解析：实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概率波；又由可知，p越小，越大，波动性越明显故正确选项为D.答案：D5.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下
4、列说法错误的是()A随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都增加C随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动解析：黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，A正确、B错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C、D正确.答案：B6用波长为2.0107 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.71019 J由此可知，钨的极限频率是：(普朗克常量h6.631034 Js，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()A5.51014Hz B7.9101
5、4HzC9.81014Hz D1.21015Hz解析：据EkmhW，Wh0 可得：0，代入数据得： 07.91014Hz，故选B.答案：B7.如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态两球碰撞后均向右运动设碰撞前A球的德布罗意波的波长为1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为2和3，则下列关系正确的是()A123B123C1 D1解析：球A、B碰撞过程中满足动量守恒，得pB0pApA；由，可得p，所以动量守恒表达式也可写成：，所以1，故选项D正确答案：D8一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场
6、加速后(加速电压为U)，该粒子的德布罗意波长为()A. B.C. D.解析：设加速后的速度为v，由动能定理，得qUmv2，所以v ，代入德布罗意波长公式，得.答案：C9已知能使某金属产生光电效应的极限频率为c，则()A当照射光的频率小于c时，只要增大光的强度必能产生光电子B当照射光的频率大于c时，若增大，则逸出功增大C当照射光的频率大于c时，若光的强度增大，则产生的光电子数必然增加D当照射光的频率大于c时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析：只要入射光的频率大于极限频率，该金属才可发生光电效应，故当光照频率小于极限频率时，不会产生光子，A错误；逸出功只和金属的性质有关，与照射光的频
7、率无关，当照射光频率大于极限频率时，根据EkmhW0可知若频率增大，则光电子的最大动能增大，但不是正比关系，BD错误；光照强度决定光电子数目，光照强度越大，光电子数目必然增大，C正确.答案：C10分别用波长为和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A. B.C.hc D.解析：由光电效应方程得hW0Ek1，hW0Ek2，并且Ek1Ek212，可得W0.答案：B二、多项选择题(本大题共4小题，每小题4分，共16分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分)11在验证光的波
8、粒二象性的实验中，下列说法正确的是()A使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样B单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性解析：A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上中央到达的机会最多，其他地方机会较少.因此会出现衍射图样，故A正确；B.单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片上才会出现完整的衍射图样，故B错误；C.光的波动性不同于宏观意义的波，是一种概率波，C错误；D.单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，
9、大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性.所以少量光子体现粒子性，大量光子体现波动性，故D正确.故选：AD.答案：AD12用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生光电效应，那么 () A两束光的光子能量相同B两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同解析：由h和EkhW0，可知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子最大初动能相同，故A、C对，D错；由于两束光强度不同，逸出光电子个数不同，故B错答案：AC13.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图
10、象，由图象可知()A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为3ED入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为E解析：根据光电效应方程，有EkhW0，其中W0h0为金属的逸出功所以有Ekhh0，由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者W0h0，当入射光的频率为20时，代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故A、B、D正确，C错误答案：ABD14美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U0与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h.电子电量用e表示，下列说法正确的是()图甲图乙A入射光的频率增大，为了
11、测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动B增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C由UC 图象可知，这种金属的截止频率为cD由UC 图象可求普朗克常量表达式为h解析：入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误；根据光电效应方程EkmhW0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；根据EkmhW0eUC，解得UC，则h；当遏止电压为0时，c，C、D正确答案：CD三、非选择题(本题共4小题，共54分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和
12、单位)15(12分)某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.01019 J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.(1)求这种单色光的频率；(2)在光电管的阳极和阴极间加30 V的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大？解析：(1)该单色光的频率即为光电管阴极金属的极限频率.该单色光光子能量h，所以 Hz6.01014 Hz(2)到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功EkeU1.6101930 J4.81018 J.答案：(1)6.01014 Hz(2)4.81018 J16(14分)德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是，式中p是运动物
13、体的动量，h是普朗克常量.已知某种紫光的波长是440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的104倍.(1)求电子的动量大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系.解析：根据德布罗意波波长公式与动量表达式，即可求解；根据动能定理，即可求解.(1)根据德布罗意波波长公式：， 电子的动量为：p，代入数据解得：p1.51023 kgm/s.(2)根据动能定理：eUmv2，又因：p，联立以上解得：U.答案：(1)1.51023 kgm/s(2)U17(14分)波长为0.071 nm的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做匀速圆周运动的最大半径为r.已知
14、rB1.88104 Tm，电子的质量me9.11031 kg.试求；(1)光电子的最大初动能；(2)金箔的逸出功；(3)该电子的物质波的波长解析：(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的最大半径r.其最大初动能为Ekmev2 J3.1103 eV.(2)由爱因斯坦光电效应方程hEkW0和得W0Ek eV1.44104 eV.(3)由德布罗意波长公式得，pmverB.解得2.21011 m.答案：(1)3.1103 eV(2)1.44104 eV(3)2.21011 m18(14分)如图所示装置，阴极K用极限波长00.66 m的金属制成若闭合开关S，用波长0.50 m的绿光照射阴极，调整两个极板电压，使电流表示数最大为0.64 A，求：(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；(2)如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能解析：(1)阴极每秒钟发射的光电子个数：n个4.010
