同步人教高中物理选修35素养突破练习:第十七章 章末过关检测二 含解析 联系客服

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章末过关检测(二) (时间:60分钟,满分:100分)

一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)

1.关于光的波粒二象性的说法中,正确的是( ) A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子 B.光波与机械波是同种波

C.光的波动性是由光子间的相互作用而形成的

D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说,在光子能量E=hν中,仍表现出波的特性

解析:选D.个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性,而不是有的光是波,有的光是粒子,故A错误;光波是电磁波,故B错误;光波是概率波,个别光子的行为是随机的,表现为粒子性,大量光子的行为往往表现为波动性,不是由光子间的相互作用形成的,故C错误;光是一种波,同时也是一种粒子,在光子能量ε=hν中,频率ν仍表示的是波的特性,它体现了光的波动性与粒子性的统一,故D正确.

3

2.分别用波长为λ和λ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

41∶2,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( )

hc

A.

2λ3

C.hcλ

4

2hcB.

3λ4hλD. 5c

c

h-W0λ12hc

解析:选B.根据爱因斯坦光电效应方程得:=.解得:W0=.

c23λh-W03λ4

3.用波长为λ1和λ2的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,不能使金属D产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为WC和WD,则下列选项正确的是( )

A.λ1>λ2,WC>WD C.λ1<λ2,WC>WD

B.λ1>λ2,WC

c

解析:选D.A光光子的能量大于B光光子,根据E=hν=h,得λ1<λ2;又因为单色光B

λ

只能使金属C产生光电效应现象,不能使金属D产生光电效应现象,所以WC

4.利用光电管研究光电效应实验电路如图所示,用频率为ν1的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则( )

A.用紫外线照射,电流表中不一定有电流通过 B.用红外线照射,电流表中一定无电流通过

C.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端时,电流表中一定无电流通过

D.用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时,电流表示数可能不变

解析:选D.因紫外线的频率比可见光的频率高,所以用紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,A错误;因不知阴极K的截止频率,所以用红外线照射时不一定发生光电效应,B错误;用频率为ν1的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端时,UMK=0,光电效应还在发生,电流表中一定有电流通过,C错误;滑动变阻器的触头向B端滑动时,UMK增大,阴极M吸收光电子的能力增强,光电流会增大,当所有光电子都到达阳极M时,电流达到最大,即饱和电流,若在滑动前,电流已经达到饱和电流,那么再增大UMK,光电流也不会增大,D正确.

5.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67×10估算德布罗意波长λ=1.82×10

A.10C.10

-17

-10

-27

kg,普朗克常量h=6.63×10

-34

J·s,可以

m的热中子动能的数量级为( )

B.10

-19

J J J

-21

J D.10

-24

h

解析:选C.根据德布罗意波长公式λ=可算出中子动量大小,再由p2=2mEk即可算出

phh2

2-21 J,数量级热中子的动能.由λ=,p=2mEk,得Ek=2,代入数据,有Ek=3.97×10p2mλ为10-21 J,故选C项.

二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)

6.下列实验中,能证明光具有粒子性的是( ) A.光电效应实验 C.光的圆孔衍射实验

B.光的双缝干涉实验 D.康普顿效应实验

解析:选AD.光电效应、康普顿效应现象的出现,使光的电磁说出现了无法逾越的理论难题,只有认为光子具有粒子性才能很好的解释上述现象,故A、D支持光的粒子性,而B、C支持光的波动性,故选A、D.

7.在光电效应实验中,用频率为ν的光照射光电管阴极,发生了光电效应,下列说法正确的是( )

A.增大入射光的强度,光电流增大 B.减小入射光的强度,光电效应现象消失 C.改用频率小于ν的光照射,一定不发生光电效应 D.改用频率大于ν的光照射,光电子的最大初动能变大

解析:选AD.增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,光电流增大,A项正确;光电效应现象是否消失与光的频率有关,而与照射强度无关,故选项B错误;用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率较小的光照射时,若光的频率仍大于1

极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W逸=mv2可知,增加照射光频率,

2光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.

8.关于物质波,下列说法不正确的是( ) A.所有物体不论其是否运动,都有对应的物质波

B.任何一个运动着的物体都有一种波和它对应,这就是物质波 C.运动的电场、磁场没有相对应的物质波

D.只有运动着的微观粒子才有物质波,对于宏观物体,不论其是否运动,都没有相对应的物质波

解析:选ACD.任何一个运动着的物体,都有一种波与它对应,即物质波,物质波有两类:实物和场,所以B正确.

9.如图所示是研究光电效应的电路,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极,K在受到光照时能够发射光电子.阳极A吸收阴极K发出的光电子,在电路中形成光电流.如果用单色光a照射阴极K,电流表的指针发生偏转;用单色光b照射光电管阴极K时,电流

表的指针不发生偏转.下列说法正确的是( )

A.a光的波长一定小于b光的波长

B.只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大 C.只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大 D.阴极材料的逸出功与入射光的频率有关

解析:选AB.用单色光b照射光电管阴极K时,电流表的指针不发生偏转,说明用b光不能发生光电效应,即a光的波长一定小于b光的波长,选项A正确;只增加a光的强度可使阴极K单位时间内逸出的光电子数量增加,故通过电流表的电流增大,选项B正确;只增加a光的强度不能使逸出的电子的最大初动能变大,选项C错误;阴极材料的逸出功只与阴极材料有关,与入射光的频率无关,选项D错误.

三、非选择题(本题共3小题,共46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单位)

10.(14分)如图所示,一验电器与锌板相连,在A处用一紫外线灯照射锌板,关灯后,验电器指针保持一定偏角.

(1)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触,则验电器指针偏角将________(填“增大”“减小”或“不变”).

(2)使验电器指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,验电器指针无偏转.那么,若改用强度更大的红外线灯照射锌板,可观察到验电器指针________(填“有”或“无”)偏转.

(3)实验室用功率P=1 500 W的紫外灯演示光电效应.紫外线波长λ=253 nm,阴极离光源距离d=0.5 m,原子半径取r=0.5×10为________.(普朗克常量h=6.63×10

-34

-10

m,则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数

J·s)

解析:(1)当用紫外光照射锌板时,锌板发生光电效应,放出光电子而带上了正电,此时