2018-2019学年高中物理 第十七章 波粒二象性水平测试 新人教版选修3-5

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1、第十七章波粒二象性水平测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题，共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分，其中1～6题为单选，7～10题为多选)1.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率。从图中可以确定的是(　　)A．逸出功与ν有关B．Ek与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有

2、关答案　D解析　根据爱因斯坦的光电效应方程Ek＝hν－W0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，选项B错误；在Ekν图象中，图线的斜率表示普朗克常量，图线在ν轴上的截距表示极限频率，选项D正确；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A错误；当ν<ν0时，不会发生光电效应，选项C错误。2．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18J，已知可见光的平均波长约为0.6μm，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，则要引起视觉效应进入人眼的光子至少为(　　)A．1

3、个B．3个C．30个D．300个答案　B解析　由题意可知，可见光光子的平均能量为ε＝hν＝＝≈3.3×10－19J，引起视觉效应时E＝nε，所以n＝＝≈3个，故B项正确。3.研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极时，有光电子产生。由于光电管间加的是反向电压，光电子从阴极发射后将向阳极做减速运动。光电流由图中电流计G测出，反向电压由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压。下列表示光电效应实验规律的图象错误的是(　　)答案　B解析　频率ν一定时，光电效应产生的光电子数与光强成正

4、比，则正向电压很大时，单位时间到达阳极的光电子数与光强也成正比，故饱和光电流与光强成正比，A正确；由动能定理得，－qU0＝0－Ek，又因Ek＝hν－W0，可知截止电压U0＝－，与频率ν是线性关系，不是正比关系，B错误；光强I与频率ν一定时，单位时间内逸出的光电子的最大初动能是一定的，所形成的光电流随反向电压的增大而减小，C正确；由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10－9s,10－9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，D正确。4．A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且

5、所产生的光电子最大初动能分别为EA、EB，则下列说法正确的是(　　)A．A、B两种光子的频率之比为1∶2B．A、B两种光子的动量之比为1∶2C．该金属的逸出功W0＝EA－2EBD．该金属的极限频率νc＝答案　C解析　由ε＝hν知，光子的能量与频率成正比，则A、B两种光子的频率之比为2∶1，故A错误；由光子能量ε＝和动量公式p＝知，A、B两种光子的动量之比等于A、B两种光子的能量之比，为pA∶pB＝2∶1，故B错误；EA＝εA－W0，EB＝εB－W0，解得W0＝EA－2EB，故C正确；该金属的极限频率为νc＝＝，故D错误。5

6、．光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力。有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动探测器前进。第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么(　　)A．安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大B．安装吸收率极高的薄膜，探测器的加速度大C．两种情况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同D．两种情况下，探测器的加速度大小无法比较答案　A解析　若薄膜的反射率极高，那么光子与其作用后，动量改变较大，由动量定理可知，若作用时间都相同，薄膜反射

7、对光子的作用力较大，根据牛顿第三定律，光子对薄膜的作用力也较大，因此探测器可获得较大的加速度，A正确。6．在绿色植物的光合作用中，每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88×10－7m的光量子。每放出1mol的氧气，同时植物储存469kJ的能量，绿色植物能量转换效率为(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)(　　)A．9%B．34%C．56%D．79%答案　B解析　植物储存的能量与它储存这些能量所需要吸收的总光能的比值就是绿色植物的能量转换效率。现已知每放出1mol氧气储存469kJ的能量，只要再求出所需的光能就行了。设

8、阿伏加德罗常数为NA。因每放出一个氧分子需要吸收8个光量子，故每放出1mol的氧气需要吸收的光量子数为8NA。其总能量为E＝8NA·＝8×6.02×1023×J≈1.392×106J。绿色植物的能量转化效率为η＝×100%≈34%。7．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知(　　)A．随温度升高，各种波长