高中物理 第5章 波与粒子章末检测 鲁科版选修

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散第5章 波与粒子章末检测(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15题为单项选择题，611题为多项选择题)1某种单色光的频率为，用它照射某种金属时，在逸出的光电子中动能最大值为Ek，则这种金属逸出功和极限频率分别是()AhEk， BEkh，ChEk， DEkh，答案A解析由光电效应方程EkhW得WhEk，而Wh0，则0，故A正确2下列说法正确的是()A康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性B爱因斯坦发现了光电效应现象，并且提出光子说，成功解释了光电效应现象C爱因斯坦的光电效应方程能够说明光子具有动量D康普顿效应表明光子只具有能量答案A解析康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项A正确；赫兹在研究电磁波时发现了光电效应现象，爱因斯坦提出光子说，成功解释了光电效应现象，选项B错误；爱因斯坦的光电效应方程不能够说明光子具有动量，选项C错误；康普顿效应表明光子除了具有能量外还有动量，选项D错误3已知钙和钾的极限频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A波长 B频率 C能量 D动量答案A解析根据爱因斯坦光电效应方程mvhW.由题知W钙>W钾，所以钙逸出的光电子的最大初动能较小根据p及p和c知，钙逸出的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小选项A正确，选项B、C、D错误4从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xp判断下列说法正确的是()A入射的粒子有确定的动量，射到屏上粒子就有准确的位置B狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了C更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了D更宽的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了答案C解析由xp，狭缝变小了，即x减小了，p变大，即动量的不确定性变大了，故选项C正确，选项A、B、D错误5用红光照射光电管阴极发生光电效应时，光电子最大初动能为Ek，饱和光电流为I，若改用强度相同的绿光照射同一光电管，产生的光电子最大初动能和饱和电流分别为Ek和I，则下面说法正确的是()AEk<Ek，I>I BEk>Ek，I>ICEk<Ek，II DEk>Ek，I<I答案D解析由爱因斯坦光电效应方程EkhW0及红<绿，可知，Ek红<Ek绿，即Ek<Ek.又红光和绿光的强度相同，即Enh红nh绿，因为红<绿，所以n>n，即单位时间内入射的红光的光子数多，逸出的光电子数也多，饱和光电流也大，I>I，D项正确6关于光子和运动着的电子，下列叙述正确的是()A光子和电子一样都是实物粒子B光子和电子都能发生衍射现象C光子和电子都具有波粒二象性D光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性答案BC解析物质可分为两大类：一是质子、电子等实物，二是电场、磁场等，统称场光是传播着的电磁场根据物质波理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子具有波粒二象性综上所述，B、C选项正确7关于光电效应实验，下列表述正确的是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子答案CD解析光电流的大小与光照时间无关，选项A错误；如果入射光的频率小于金属的极限频率，入射光再强也不会发生光电效应，选项B错误；遏止电压Uc满足eUchh0，由该表达式可知，遏止电压与入射光的频率有关，选项C正确；只有当入射光的频率大于极限频率，才会有光电子逸出，选项D正确8已知使某金属产生光电效应的极限频率为c，则()A当用频率为2c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为2c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hcC当入射光的频率大于c时，若增大，则逸出功增大D当入射光的频率大于c时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍答案AB解析当用频率为2c的单色光照射该金属时，由于2c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2c时，发射的光电子的最大初动能为2hchchc，选项B正确；当入射光的频率由2c增大一倍变为4c时，发射的光电子的最大初动能为4hchc3hc，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9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答案AC解析由Eh和EkhW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10电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是()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CD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A、B错误，C、D正确11.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，由实验图象可求出()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ABC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EkhW.任何一种金属的逸出功W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时频率0，即金属的极限频率根据h0W0，求得逸出功Wh0，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子数，A、B、C对，D错二、填空题(本题共1小题，共5分)12. (5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2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2答案概率概率三、计算题(本题共4小题，共40分)13(8分)已知运动的微小灰尘质量为m1010 kg，假设我们能够测定它的位置准确到106 m，则它的速度的不准确量为多少？答案5×1019 m/s解析由不确定性关系px，得v，代入数据得v5×1019 m/s.14(10分)几种金属的逸出功W0见下表金属钨钙钠钾铷W0(×1019J)7.265.123.663.603.41由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应已知该可见光的波长的范围为4.0×1077.6×106 m，普朗克常数h6.63×1034 J·s.答案钠、钾、铷解析光子的能量E，取4.0×107 m，则E5.0×1019 J，根据E >W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应15(10分)X射线管中阳极与阴极间所加电压为3×104 V，电子加速后撞击X射线管阴极产生X射线，则X射线的最短波长为多少？(电子电荷量e1.6×1019 C，电子初速度为零)答案4.1×1011 m解析X射线光子最大能量heU，即heU，4.1×1011 m.16(12分)质量为10 g的子弹与电子的速率相同均为500 m/s，测量准确度为0.01%，若位置和速率在同一实验中同时测量，试问它们位置的最小不确定量各为多少？(电子质量m9.1×1031 kg)答案1.06×1031 m1.16×103 m解析测量准确度也就是速度的不确定性，故子弹、电子的速度不确定量为v0.05 m/s，子弹动量的不确定量为p15×104 kg·m/s，电子动量的不确定量为p24.55×1032 kg·m/s，由x，子弹位置的最小不确定量x1 m1.06×1031 m，电子位置的最小不确定量x2 m1.16×103 m.经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦 产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。