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时间:2018-12-16
《2017-2018学年高中物理 第十七章 波粒二象性检测 新人教版选修3-5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十七章波粒二象性(时间60分钟,满分100分)一、选择题(本大题共7个小题,每小题7分,共49分。在四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,全部选对的得7分,选不全的得3分,有错选或不选的得0分)1.能正确解释黑体辐射实验规律的是( )A.能量的连续经典理论B.普朗克提出的能量量子化理论C.以上两种理论体系任何一种都能解释D.牛顿提出的能量微粒说解析:根据黑体辐射的实验规律,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都增加;另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到较
2、满意的解释,故B正确。答案:B2.某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P,c表示光速,h为普朗克常量,该激光器每秒钟发射的光子数为( )A. B.C.D.λPhc解析:每个光量子的能量ε=hν=,每秒钟发射的总能量为P,则n==,A正确。答案:A3.在做双缝干涉实验时,发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处,则b处可能是( )A.亮纹B.暗纹C.既有可能是亮纹也有可能是暗纹D.以上各种情况均有可能解析:按波的概率分布的特点去判断,由于大部分光子都落在b点,故b处一定是亮纹,选
3、项A正确。答案:A4.现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是( )A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的C.质量为10-3kg、速度为10-2m/s的小球,其德布罗意波长约为10-23m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D.人们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大致相同解析:光子照射到锌板上,发生光电效应,说明光有粒子性,故A不正确;白光在肥皂泡上发生薄膜干涉
4、时,会出现彩色条纹,光的干涉现象说明了光具有波动性,故B正确;由于实物的波长很小,波动性不明显,表现为粒子性,所以看到小球的轨迹,故C不正确;用热中子研究晶体结构,其实是通过中子的衍射来“观察”晶体的,是利用中子的波动性,故D正确。答案:BD5.如图1所示是某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,由图象可知( )A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0图1C.入射光的频率为ν0时,产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为2E解析:题中
5、图象反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系,根据爱因斯坦光电效应方程Ek=hν-W0,知当入射光的频率恰为该金属的截止频率ν0时,光电子的最大初动能Ek=0,此时有hν0=W0,即该金属的逸出功等于hν0,选项B正确。根据图线的物理意义,有W0=E,故选项A正确,而选项C、D错误。答案:AB6.研究光电效应规律的实验装置如图2所示,以频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计G测出,反向电压U由电压表V测出
6、,当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压U0。在图3所示的表示光电效应实验规律的图象中,正确的是( )图2图3解析:反向电压U和频率ν一定时,光电流i与光电子数目成正比,光电子数与入射光强成正比,故A正确。由Ek=hν-W和eU0=Ek,U0=-,故U0与频率ν不成正比,B错误。光电流随反向电压U的增大而减小,反向电压等于截止电压U0时,光电流为零,故C正确。光电子的产生是瞬时的,D正确。答案:ACD7.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能
7、量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的( )A.最短波长为B.最长波长为hC.最小频率为D.最大频率为解析:由动能定理知加速电场对电子所做的功等于电子动能的增量。由题意知光子的最大能量等于电子的动能,则有:hνm=eU,故X光的最大频率νm=,D选项正确。X光的最小波长为:λ==,A选项错误。因光子的最小能量无法确定,所以X光子的最小频率和最长波长无法确定。答案:D二、填空题(本题共4小题,共36分,将答案填在题中横线上或按要求作答
8、)8.(9分)一单色光在某种液体中的传播速度是2.0×108m/s,波长为3.0×10-7m,已知锌的逸出功是5.35×10-19J,用这种单色光照射锌时________(填“能”或“不能”)发生光电效应。解析:设W0=5.35×10-19J,由v=λν可得ν==Hz=×1015Hzε=hν=6.63×10-34××1015J=4.42×10-19J因为ε<
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