2015-2016人教版選修3-5第十七章波粒二象性單元測試

1、章末過關(guān)檢測卷（二）第十七章波粒二象性（測試時間：50分鐘 評價分值：100分）一、選擇題（本題共9小題，每小題6分，共54 分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中， 第1 5題只有一項(xiàng)符合題目要求，第 69題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對的得 6分，選對但 不全的得3分，有選錯的得0分.）1 普朗克能量子假說是為了解釋 （DA. 光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律而提出的B.康普頓效應(yīng)而提出的C.光的波粒二象性而提出的D .黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律而提出的解析：普朗克能量子假說完美解決了經(jīng)典物理學(xué)在黑體輻射問題上遇到的困難，并且為愛因斯坦光子理論、玻爾原子理論奠定了基礎(chǔ).2. 某單色光照射某金屬時不能發(fā)生光電效應(yīng)，則下述措施中

2、可能使該金屬產(chǎn)生光電效 應(yīng)的是（C）A. 延長光照時間 B .增大光的強(qiáng)度C.換用波長較短的光照射D .換用頻率較低的光照射解析：由光電效應(yīng)規(guī)律可知， 能不能發(fā)生光電效應(yīng)， 是由入射光的頻率與極限頻率的關(guān) 系決定的，入射光頻率必須大于或等于極限頻率.波長較短的光頻率高， 當(dāng)高于或等于極限頻率時就能發(fā)生光電效應(yīng)，故 C選項(xiàng)正確.3. 用綠光照射一光電管，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增 加，下列做法可取的是（D）A. 改用紅光照射 B .增大綠光的強(qiáng)度C.增大光電管上的加速電壓D .改用紫光照射解析：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程 Ek= h v W0,在逸出功一定時，只有增大光的頻

3、率， 才能增加最大初動能，與光的強(qiáng)度無關(guān)，D對.4. 實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中不能突出體現(xiàn)波動性的是（B）A. 電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B . 3射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D .人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)解析：電子通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣，說明電子是一種波，故A正確；3射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，說明3射線是一種粒子，故 B錯誤；人們利慢中 子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)， 中子衍射說明中子是一種波， 故C正確；人們利用電子顯微鏡觀測物 質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用電子的干涉現(xiàn)象，說明電子是一種波，故D正確.所以選B.

4、5. 關(guān)于物質(zhì)波，下列說法正確的是 （A）A. 速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長長B. 動能相等的電子和質(zhì)子，電子的波長短C. 動量相等的電子和中子，中子的波長短D. 甲電子速度是乙電子的 3倍，甲電子的波長也是乙電子的3倍h解析：由入=-可知，動量大的波長短.電子與質(zhì)子的速度相等時，電子動量小，波-長P長.電子與質(zhì)子動能相等時，由動量與動能的關(guān)系式：p= 2mE可知，電子的動量小，波13.長長動量相等的電子和中子，其波長應(yīng)相等如果甲、乙兩電子的速度遠(yuǎn)小于光速，甲的 速度是 乙的三倍，甲的動量也是乙的三倍，則甲的波長應(yīng)是乙的6. 下列有關(guān)光的說法正確的是 （BDA. 光電效應(yīng)表明在一定條件下，

5、光子可以轉(zhuǎn)化為電子B. 大量光子易表現(xiàn)出波動性，少量光子易表現(xiàn)粒子性C. 光有時是波，有時是粒子D. 康普頓效應(yīng)表明光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣也具有能量和動量解析：在光電效應(yīng)中，光子將能量傳遞給電子，不是光子轉(zhuǎn)化為電子.故A錯誤；大量的光子顯示波動性，少量的光子顯示粒子性.故B正確；光有時是波，有時是粒子，但在確定的某時刻可以確定是波還是粒子.故C錯誤；康普頓效應(yīng)表明光子和電子、質(zhì)子等實(shí)物粒子一樣也具有能量和動量.故D正確.故選BD.7. 下圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖象，由圖象可知（AB0八0*V-EX rE hv 0A. 該金屬的逸出功等于B

6、. 該金屬的逸出功等于C. 入射光的頻率為 2 v 0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為3ED. 入射光的 頻率為 乎時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程有：Ek= hv W0,其中W為金屬的逸出功：V0= h v .所以有: Ek= hv hv 0,由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為 E,或者V0= h v 0,當(dāng)入射光的頻 率為2v 0時，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E,故A、B正確，C錯誤；若入射光的頻率為v20時，小于極限頻率，不能發(fā)生光 電效應(yīng)，故D錯誤.故選AB.& （2015 江蘇卷）波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有（AB）A. 光電效應(yīng)現(xiàn)

7、象揭示了光的粒子性B. 熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C. 黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋D. 動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波也相等解析：光電效應(yīng)說明光的粒子性，所以 A正確；熱中子在晶體上產(chǎn)生衍射圖樣，即運(yùn)動 的實(shí)物粒子具有波的特性， 即說明中子具有波動性， 所以B正確；黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律說明 電磁輻射具有量子化，即黑體輻射是不連續(xù)的、一份一份的，所以黑體輻射用光的粒子性解h釋，即C錯誤；根據(jù)德布羅意波長公式，入=-,p2= 2m氏，又質(zhì)子的質(zhì)量大于電子的質(zhì)量，PD錯誤.所以動能相等的質(zhì)子和電子，質(zhì)子的德布羅意波較短，所以9. 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是

8、（CDA. 光照時間越長光電流越大B. 入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C. 遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D. 入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子解析：光電流的大小只與到達(dá)陽極的光電子個數(shù)有關(guān)，A錯.由h v = W0+ Ek和qU= E知，CD正確.二、非選擇題（本大題3小題，共46分，按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.由數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明 確寫出數(shù)值和單位）10. （1）（6分）1924年，法國物理學(xué)家德布羅意提出，任何一個運(yùn)動著的物體都有一種波與它對應(yīng).1927年，兩位美國物理學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中得到了電子束通過鋁箔時的衍射圖案，如圖所

9、示.圖中，亮圓”表示電子落在其上的 大，暗圓”表示電子落在其上的小.（2）（3分）射線管中陽極與陰極間所加電壓為V ,電子加速后撞擊X射線管陰極產(chǎn)生X射線，則X射線的最短波長為 .（電子電荷量e= 1.6 x C,電子初速度為零）（9分） 研究光電效應(yīng)電路如圖所示，用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流.下列光電流I與A K之間的電壓UAK勺關(guān)系圖象中，正確的是 .光K答案：（1）概率概率（2）解析：X射線光子最大能量 h v = eU,即hf = eU,入=元=4.1 xm.答案：4.1 x m（3）解析：用頻率相同

10、的光照射金屬，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能相1 3等，根據(jù)-=eUC知遏止電壓相等，光越強(qiáng)，飽和電流越大.故C正確，A B、D錯誤故選C. 鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出的過程中，由于要克服金屬束縛做功，速度減小，則動量減小.答案：C減小 克服金屬束縛做功（或光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用）11. （8分）在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏制電壓 U0與入射光的頻率 v的關(guān)系如圖 所示，若該直線的斜率和截距分別為 k和b，電子電荷量的絕對值為 e，則普朗克常量可表 示為，所用材料的逸出功可表示為 .解析：光電效應(yīng)中，入射光子能量 hv，克服逸出功 W后多余的能量轉(zhuǎn)換為電

11、子動能，hW0h反向遏制電壓eU= hv W0；整理得U= ev - e，即斜率e= k，所以普朗克常量 h= ek，截 距為b，即eb= W0,所以逸出功 W = eb.答案：ek eb.4. OX IO-1912. （10分）某真空光電管的金屬陰極的逸出功是J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功，試求：（1）這種單色光的頻率多大？（2）在光電管的陽極和陰極間加 30 V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極， 光電子到達(dá)陽極時的動能有多大？解析：（1）該單色光的頻率即為光電管陰極金屬的極限頻率.該單色光光子能量 =所以V心 OX 10f6. 63X IO34IIz=6. OX IO14到達(dá)陽極時電子的動能即為加速電壓所做的功：E 嚴(yán) fU=1. 6 X 10 19 X 30 J-4.8X 1018 J. 答案：(1) 6.0X1014 Hz (2) 4, 8X1O_1S J13. (10分)用波長為200 nm的紫外線照射鎳的表面，釋放出來的光電子最大的動能