最新人教版高中物理选修3-5第十七章同步测试题及答案 联系客服

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6.(多选)已知能使某金属产生光电效应的截止频率为νc,则( )

A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子 B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνc

C.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大 D.当入射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍

解析:因入射光的频率大于极限频率时会产生光电效应,所以A正确;因为金属的极限频率为νc,所以逸出功W0=hνc,再由Ek=hν-W0得,Ek=2hνc-hνc=hνc,故B正确;因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功,对于同种金属是恒定的,故C错误;由Ek=hνEk′2ν-νc

-W0=hν-hνc=h(ν-νc)可得,当ν增大一倍时:=≠2,故

Ek ν-νcD错误.

答案:AB

7.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意如图.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( )

hνW

A.U=-

eeC.U=2hν-W

2hνW

B.U=- ee5hνW

D.U=-

e2e

解析:一个电子吸收一个光子不能发生光电效应,换用同样频率为ν的强光照射阴极K,发生了光电效应,即吸收的光子能量为nhνnhνW

=2、3、4 …,根据eU=nhν-W,可知U=-,所以B正确.

ee

答案:B

8.图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象,下列说法不正确的是( )

图甲 图乙

A.由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大

B.由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定

C.遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大

D.不论哪种颜色的入射光,只要光足够强,就能发生光电效应

解析:由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,故A说法正确;根据光电效应方程可得: Ekm=hv-W0=eUc,可知入射光频率越大,最大初动能越大,遏止电压越大,可知对于确定的金属,遏止电压与入射光的频率有关,故B说法正确;根据最大初动能: Ekm=eUc中,遏止电压越大,说明从该金属中逃出来的光电子的最大初动能越大,故C说法正确;发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率,与入射光的强度无关,故D说法错误.所以选D. 答案:D 9.铝的逸出功为4.2 eV,现用波长200 nm的光照射铝的表面.已知h=6.63×10-34 J·s,求:

(1)光电子的最大初动能; (2)遏止电压;

(3)铝的截止频率.

解析:(1)根据光电效应方程Ek=hν-W0有 Ek=

hc

-W0=λ

6.63×10-34×3.0×108

200×10-9

J-4.2×1.6×10-19 J=

3.225×10-19 J.

(2)由Ek=eUc可得

-193.225×10EkUc== V=2.016 V. 19e-1.6×10

(3)由hνc=W0得

W04.2×1.6×1015νc== Hz=1.014×10 Hz. 34h-6.63×10答案:(1)3.225×10-19 J (2)2.016 V (3)1.014×1015 Hz

-19

第十七章 波粒二象性 3 粒子的波动性

1.(多选)关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是( ) A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线

B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹

C.只有光子具有波粒二象性,其他运动的微粒不具有波粒二象性

D.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性

解析:实物粒子具有波动性,并不是其轨迹是波浪线,故A错误;由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹,故B正确;光具有波粒二象性,实物粒子同样具有波粒二象性,故C错误;光具有波粒二象性,光的干涉、衍射现象说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故D正确.

答案:BD

2.一颗质量为10 g的子弹,以200 m/s的速度运动着,则由德布罗意理论计算,要使这颗子弹发生明显的衍射现象,那么障碍物的尺寸为( )

A.3.0×10-10 m B.1.8×10-11 m C.3.0×10-34 m D.无法确定

6.63×10-34hh-34 m,故能发生解析:λ=== m≈3.32×10

pmv10×10-3×200明显衍射的障碍物尺寸应为选项C.

答案:C

3.(多选)关于物质波,下列认识中错误的是( )

A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波 B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的 C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的

D.宏观物体尽管可以看作物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象

解析:由德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,A选项是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的;由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,故C选项正确.干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误.综合以上分析知,本题应选B、D.

答案:BD

4.电子经电势差为U=220 V的电场加速,在v?c的情况下,求此电子的德布罗意波长(已知:电子质量为9.11×10-31 kg,电子电荷量为1.6×10-19 C).

122eU

解析:在电场作用下mv=eU,得v= ,根据德布罗意

m2