物理新課堂學(xué)案選修35人教版檢測章末質(zhì)量評估（二）

章末質(zhì)量評估(二)(時間：90分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1．下列宏觀概念是“量子化”的是()A．物體的質(zhì)量 B．木棒的長度C．花生米的粒數(shù) D．物體的動能解析：粒數(shù)的數(shù)值只能取正整數(shù)，不能取分數(shù)或小數(shù)，因而是不連續(xù)的，是量子化的.其他三個物理量的數(shù)值都可以取小數(shù)或分數(shù)，甚至取無理數(shù)也可以，因而是連續(xù)的，非量子化的.故只有C正確；故選C.點睛：量子化在高中要求較低，只需明確量子化的定義，知道“量子化”指其物理量的數(shù)值會是一些特定的數(shù)值即可.答案：C2．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()A．改用紅光照射B．增大綠光的強度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＝hν－W0，在逸出功一定時，只有增大光的頻率，才能增加最大初動能，與光的強度無關(guān)，D對．答案：D3．關(guān)于光的波粒二象性，以下說法中正確的是()A．光的波動性與機械波，光的粒子性與質(zhì)點都是等同的B．光子和質(zhì)子、電子等是一樣的粒子C．大量光子易顯出粒子性，少量光子易顯出波動性D．紫外線、X射線和γ射線中，γ射線的粒子性最強，紫外線的波動性最顯著解析：光的波動性與機械波、光的粒子性與質(zhì)點有本質(zhì)區(qū)別，選項A錯誤；光子實質(zhì)上是以場的形式存在的一種“粒子”，而電子、質(zhì)子是實物粒子，故選項B錯誤；光是一種概率波，大量光子往往表現(xiàn)出波動性，少量光子則往往表現(xiàn)出粒子性，選項C錯誤；頻率越高的光的粒子性越強，頻率越低的光的波動性越顯著，故選項D正確．答案：D4．下列關(guān)于物質(zhì)波的說法中正確的是()A．實物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，所以實物粒子與光子是本質(zhì)相同的物體B．物質(zhì)波和光波都不是概率波C．粒子的動量越大，其波動性越易觀察D．粒子的動量越大，其波動性越易觀察解析：實物粒子雖然與光子具有某些相同的現(xiàn)象，但實物粒子是實物，而光則是傳播著的電磁波，其本質(zhì)不同；物質(zhì)波和光波都是概率波；又由λ＝eq\f(h,p)可知，p越小，λ越大，波動性越明顯．故正確選項為D.答案：D5.黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知，下列說法錯誤的是()A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動解析：黑體輻射的強度與溫度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強度越大，A正確、B錯誤；隨著溫度的升高，黑體輻射強度的極大值向波長較短的方向移動，故C、D正確.答案：B6．用波長為2.0×10－7m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是4.7×10－19J．由此可知，鎢的極限頻率是：(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字A．5.5×1014Hz B．7.9×1014HzC．9.8×1014Hz D．1.2×1015Hz解析：據(jù)Ekm＝hν－W，W＝hν0ν＝eq\f(c,λ)可得：ν0＝eq\f(c,λ)－eq\f(Ekm,h)，代入數(shù)據(jù)得：ν0＝7.9×1014Hz，故選B.答案：B7.如圖所示，光滑水平面上有兩個大小相同的鋼球A、B，A球的質(zhì)量大于B球的質(zhì)量．開始時A球以一定的速度向右運動，B球處于靜止?fàn)顟B(tài)．兩球碰撞后均向右運動．設(shè)碰撞前A球的德布羅意波的波長為λ1，碰撞后A、B兩球的德布羅意波的波長分別為λ2和λ3，則下列關(guān)系正確的是()A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3C．λ1＝eq\f(λ2λ3,λ2－λ3) D．λ1＝eq\f(λ2λ3,λ2＋λ3)解析：球A、B碰撞過程中滿足動量守恒，得p′B－0＝pA－p′A；由λ＝eq\f(h,p)，可得p＝eq\f(h,λ)，所以動量守恒表達式也可寫成：eq\f(h,λ3)＝eq\f(h,λ1)－eq\f(h,λ2)，所以λ1＝eq\f(λ2λ3,λ2＋λ3)，故選項D正確．答案：D8．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，由靜止開始經(jīng)加速電場加速后(加速電壓為U)，該粒子的德布羅意波長為()A.eq\r(\f(h,2mqU)) B.eq\f(h,2mqU)C.eq\f(h,2mqU)eq\r(2mqU) D.eq\f(h,\r(mqU))解析：設(shè)加速后的速度為v，由動能定理，得qU＝eq\f(1,2)mv2，所以v＝eq\r(\f(2qU,m))，代入德布羅意波長公式，得λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,mv)＝eq\f(h,m\r(\f(2qU,m)))＝eq\f(h,2mqU)eq\r(2mqU).答案：C9．已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為νc，則()A．當(dāng)照射光的頻率ν小于νc時，只要增大光的強度必能產(chǎn)生光電子B．當(dāng)照射光的頻率ν大于νc時，若ν增大，則逸出功增大C．當(dāng)照射光的頻率ν大于νc時，若光的強度增大，則產(chǎn)生的光電子數(shù)必然增加D．當(dāng)照射光的頻率ν大于νc時，若ν增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍解析：只要入射光的頻率大于極限頻率，該金屬才可發(fā)生光電效應(yīng)，故當(dāng)光照頻率小于極限頻率時，不會產(chǎn)生光子，A錯誤；逸出功只和金屬的性質(zhì)有關(guān)，與照射光的頻率無關(guān)，當(dāng)照射光頻率大于極限頻率時，根據(jù)Ekm＝hν－W0可知若頻率增大，則光電子的最大動能增大，但不是正比關(guān)系，BD錯誤；光照強度決定光電子數(shù)目，光照強度越大，光電子數(shù)目必然增大，C正確.答案：C10．分別用波長為λ和eq\f(3,4)λ的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為()A.eq\f(hc,2λ) B.eq\f(2hc,3λ)C.eq\f(3,4)hcλ D.eq\f(4hλ,5c)解析：由光電效應(yīng)方程得heq\f(c,λ)－W0＝Ek1，heq\f(c,\f(3,4)λ)－W0＝Ek2，并且Ek1∶Ek2＝1∶2，可得W0＝eq\f(2hc,3λ).答案：B二、多項選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個選項中有多個選項正確，全選對得4分，漏選得2分，錯選或不選得0分)11．在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的是()A．使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上會出現(xiàn)衍射圖樣B．單個光子通過單縫后，底片上會出現(xiàn)完整的衍射圖樣C．光子通過單縫的運動路線像水波一樣起伏D．單個光子通過單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性解析：A.使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上中央到達的機會最多，其他地方機會較少.因此會出現(xiàn)衍射圖樣，故A正確；B.單個光子通過單縫后，要經(jīng)過足夠長的時間，底片上才會出現(xiàn)完整的衍射圖樣，故B錯誤；C.光的波動性不同于宏觀意義的波，是一種概率波，C錯誤；D.單個光子通過單縫后打在底片的情況呈現(xiàn)出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性.所以少量光子體現(xiàn)粒子性，大量光子體現(xiàn)波動性，故D正確.故選：AD.答案：AD12．用兩束頻率相同，強度不同的紫外線分別照射兩種相同金屬的表面，均能產(chǎn)生光電效應(yīng)，那么()A．兩束光的光子能量相同B．兩種情況下單位時間內(nèi)逸出的光電子個數(shù)相同C．兩種情況下逸出的光電子的最大初動能相同D．兩種情況下逸出的光電子的最大初動能不同解析：由ε＝hν和Ek＝hν－W0，可知兩束光的光子能量相同，照射金屬得到的光電子最大初動能相同，故A、C對，D錯；由于兩束光強度不同，逸出光電子個數(shù)不同，故B錯．答案：AC13.如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與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知()A．該金屬的逸出功等于EB．該金屬的逸出功等于hν0C．入射光的頻率為2ν0時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為3ED．入射光的頻率為2ν0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＝hν－W0，其中W0＝hν0為金屬的逸出功．所以有Ek＝hν－h(huán)ν0，由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為E，或者W0＝hν0，當(dāng)入射光的頻率為2ν0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、D正確，C錯誤．答案：ABD14．美國物理學(xué)家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓U0與入射光頻率ν的關(guān)系，描繪出圖乙中的圖象，由此算出普朗克常量h.電子電量用e表示，下列說法正確的是()圖甲圖乙A．入射光的頻率增大，為了測遏止電壓，則滑動變阻器的滑片P應(yīng)向M端移動B．增大入射光的強度，光電子的最大初動能也增大C．由UC-ν圖象可知，這種金屬的截止頻率為νcD．由UC-ν圖象可求普朗克常量表達式為h＝eq\f(U1e,ν1－νc)解析：入射光的頻率增大，光電子的最大初動能增大，則遏止電壓增大，測遏止電壓時，應(yīng)使滑動變阻器的滑片P向N端移動，A錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，B錯誤；根據(jù)Ekm＝hν－W0＝eUC，解得UC＝eq\f(hν1,e)－eq\f(hνc,e)，則h＝eq\f(U1e,ν1－νc)；當(dāng)遏止電壓為0時，ν＝νc，C、D正確．答案：CD三、非選擇題(本題共4小題，共54分．解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(12分)某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.0×10－19J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功.(1)求這種單色光的頻率；(2)在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達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ε＝hν，所以ν＝eq\f(4.0×10－19,6.63×10－34)Hz＝6.0×1014Hz(2)到達陽極時電子的動能即為加速電壓所做的功Ek＝eU＝1.6×10－19×30J＝4.8×10－18J.答案：(1)6.0×1014Hz(2)4.8×10－18J16．(14分)德布羅意認為，任何一個運動著的物體，都有一種波與它對應(yīng)，波長是λ＝eq\f(h,p)，式中p是運動物體的動量，h是普朗克常量.已知某種紫光的波長是440nm，若將電子加速，使它的德布羅意波波長是這種紫光波長的10－4倍.(1)求電子的動量大??；(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長的關(guān)系.解析：根據(jù)德布羅意波波長公式與動量表達式，即可求解；根據(jù)動能定理，即可求解.(1)根據(jù)德布羅意波波長公式：λ＝eq\f(h,p)，電子的動量為：p＝eq\f(h,λ)，代入數(shù)據(jù)解得：p＝1.5×10－23kg·(2)根據(jù)動能定理：eU＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(p2,2m)，又因：p＝eq\f(h,λ)，聯(lián)立以上解得：U＝eq\f(h2,2emλ2).答案：(1)1.5×10－23kg·m/s(2)U＝eq\f(h2,2emλ2)17．(14分)波長為λ＝0.071nm的倫琴射線使金箔發(fā)射光電子，電子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動的最大半徑為r.已知r·B＝1.88×10－4T·m，電子的質(zhì)量me＝9.1×10－31kg.(1)光電子的最大初動能；(2)金箔的逸出功；(3)該電子的物質(zhì)波的波長．解析：(1)電子在勻強磁場中做勻速圓周運動的最大半徑r＝eq\f(mev,eB).其最大初動能為Ek＝eq\f(1,2)mev2＝eq\f(（mev2）,2me)＝eq\f(（er·B）2,2me)＝eq\f(（1.6×10－19×1.88×10－4）2,2×9.1×10－31)J＝3.1×103eV.(2)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝Ek＋W0和ν＝eq\f(c,λ)得W0＝eq\f(hc,λ)－Ek＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6.63×10－34×3×108,0.071×10－9×1.6×10－19)－3.1×103))eV＝1.44×104eV.(3)由德布羅意波長公式得λ′＝eq\f(h,p)，p＝mv＝erB.解得λ′＝2.2×10－11m答案：(1)3.1×103eV(2)1.44×104eV(3)2.2×10－1118．(14分)如圖所示裝置，陰極K用極限波長λ0＝0.66μm的金屬制成．若閉合開關(guān)S，用波長λ＝0.50μm的綠光照射陰極，調(diào)整兩個極板電壓，使電流表示數(shù)最大為0.64μA，求：(1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大初動能；(2)如果將照射陰極的綠光的光強增大為原來的2倍，求每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時的最大初動能．解析：(1)陰極每秒鐘發(fā)射的光電子個數(shù)：n＝eq\f(Imt,e)＝eq\