高中物理第章波粒二象性限時測試題新人教版選修

1、2016高中物理 第17章 波粒二象性限時測試題 新人教版選修3-5本卷分第I卷（選擇題）和第n卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，時間90分鐘。第1卷（選擇題共40分）一、選擇題（共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第 16 小題只有一個選項(xiàng)符合題目要求，第 710小題有多個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得 4 分，選不全的得2分，有選錯或不答的得 0分）.下列描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射實(shí)驗(yàn)規(guī)律的是（）答案：A解析：由黑體實(shí)驗(yàn)規(guī)律知溫度越高，輻射越強(qiáng)，且最大強(qiáng)度向波長小的方向移動，A對，日C、D錯。.（河北承德一中20142015學(xué)年高二下

2、學(xué)期檢測）下列各種說法中錯誤的有 （）A.普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾恼丈鋾r間太短C.在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫越窄，光子動量的不確定量越大D.任何一個運(yùn)動物體，無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相 對應(yīng)，這就是物質(zhì)波，物質(zhì)波是概率波答案：B解析：普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說，故A正確；一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾念l率小于極限頻率，故B錯誤；光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫越窄，光子動量的不確定量越大，故 C正確；任何一個運(yùn)動物體，都與一種 波相對應(yīng)，這就是物質(zhì)波，物質(zhì)

3、波是概率波，故D正確。.在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗(yàn)電器相連，用弧光燈照 射鋅板時，驗(yàn)電器的指針張開了一個角度，如圖所示，這時 （）A.鋅板帶正電，指針帶負(fù)電B.鋅板帶正電，指針帶正電C.鋅板帶負(fù)電，指針帶負(fù)電D.鋅板帶負(fù)電，指針帶正電答案：B解析：發(fā)生光電效應(yīng)時有電子從鋅板上跑出來，使鋅板及驗(yàn)電器的指針都帶正電，B正確。. 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I）,該粒子的德布羅意波長為 （）h2mqUh2mqU。2潟2何答案：C解析：設(shè)加速后的速度為hDmqU1 2v,由動能te理得： qU= -mv2qUm所以v=由德布羅意波

4、長公式:、h h h?。?qU=2mqU 2mqUm m.（寧波效實(shí)中學(xué)20132014學(xué)年高二下學(xué)期期末）人眼對綠光最為敏感，正常人的眼睛接收到波長為530nm的綠光時，只要每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，眼睛就能察覺，普朗克常量為6.63 X 10 34J - s,光速為3.0 x I08m /s ,則人眼能察覺到綠光時所接收到的最 TOC o 1-5 h z 小功率是()A.2.3 X1018WB.3.8 X1019W-10-18C.7.0 X10 WD.1.2X10W答案：A解析：每秒有6個綠光的光子射入瞳孔，所以察覺到綠光所接收到最小功率為hc 6.63 x 10 34X 3X 108

5、6T 6 *530X 10 918P= - =1W= 2.3 X10 W.（北京東城區(qū)20132014學(xué)年高二下學(xué)期期末）實(shí)驗(yàn)得到金屬鈣的光電子的最大初動能&m與入射光頻率 v的關(guān)系如圖所示。下表中列出了幾種金屬的截止頻率和逸出功，參照下表可以確定的是（）金屬鴇鈣鈉截止頻率V 0/Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A.如用金屬鴇做實(shí)驗(yàn)得到的Em v圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大B.如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的Ekm- v圖線也是一條直線，其斜率比圖中直線的斜率大C.如用金屬鈉做實(shí)驗(yàn)得到的 Ekm- V圖線也是一條直線，設(shè)其延長線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為(0 ,

6、 52),則 02日1D.如用金屬鴇做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)入射光的頻率答案：Cvv 1時，可能會有光電子逸出解析：由光電效應(yīng)方程 Em= hv WT知Rm V圖線是直線，且斜率相同，A、B錯，由表中所列的截止頻率和逸出功數(shù)據(jù)可知C正確，D錯誤。.（諸城一中20142015學(xué)年高二下學(xué)期期中）2006年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩名 美國科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀及其溫度在不同方向上的微 小變化。他們的出色工作被譽(yù)為是宇宙學(xué)研究進(jìn)入精密科學(xué)時代的起點(diǎn)。下列與宇宙微波背景輻射黑體譜相關(guān)的說法中正確的是（）A.微波是指波長在 103m到10m之間的電磁波.微波和聲波一樣都只能在介質(zhì)中傳播C

7、.黑體的熱輻射實(shí)際上是電磁輻射D.普朗克在研究黑體的熱輻射問題中提出了能量子假說答案：ACD解析：微波是電磁波，其波長范圍為103m到10m之間，微波能在真空中傳播， 故A對, B錯；普朗克在研究黑體輻射時最早提出了能量子假說，他認(rèn)為能量是一份一份的，每一份 是一個能量子，黑體輻射本質(zhì)上是電磁輻射，故 G D正確。8.用同一光電管研究 a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖。則這兩種光 （）A.照射該光電管時 a光使其逸出的光電子最大初動能大B.從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，a光的臨界角大C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D.通過同一玻

8、璃三棱鏡時，a光的偏折程度大答案：BC解析：由題圖知，EcmaEmb,故選項(xiàng)A錯誤；對同一光電管，由光電效應(yīng)方程Em= h V .1L 一 c ,W 知vaQ,故選項(xiàng) B正確；由 Ax = -X及入=一知，頻率越小 ndv波長越長，間距越大，即AXaAXb,故選項(xiàng)C正確；因VaVb,所以通過三棱鏡時，b的偏折程度大，故選項(xiàng) D錯誤。9.如圖所示，一束復(fù)合光束c,從玻璃射向空氣，經(jīng)折射后形成光a、b兩束光線，則下列說法正確的是（）A. a光光子的能量比 b光光子的能量小B.從玻璃射向空氣時，a光的臨界角小于b光的臨界角C.若a光能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.經(jīng)同一雙縫干涉裝置得到干

9、涉條紋，a光干涉條紋間距小答案：AC解析：由光的折射定律知 a光的折射率小于b光的折射率，a光的頻率小于b光的頻率所以A對B錯誤，C正確；a光的波長大于b光的波長，a光的干涉條紋間距大于 b光的干 涉條紋間距，D錯。10.（北京市昌平區(qū)20132014學(xué)年高二下學(xué)期期末）以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子在極短時間內(nèi)只吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大， 一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子 成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為v的普通光源照射陰極 K,沒有發(fā)生

10、光電效應(yīng)，換同樣頻率為v的強(qiáng)激光照射陰極 K,則發(fā)生了光電效應(yīng)； 此時，若加上反向電壓 U,即將陰極K接電源正極，陽極 A接電源負(fù)極，在 KA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U光電流會逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時,所加反向電壓 U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（）A. U=B.U=2h veC. U=D. U= 2hv W答案：BC解析：本題考查光電效應(yīng)方程。解題的關(guān)鍵是要明確，電子可能要吸收多個光子。由光nh v W電效應(yīng)方程可知 E= n，hv W而eU= EW,故能發(fā)生光電效應(yīng)。由光電效應(yīng)方程Ek= h v W,彳E Ek= (6.44 4.54

11、)eV =1.90eV 。(11分)具有波長 入=0.71A的倫琴射線使金箔發(fā)射光電子，電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)做最大半徑為r的勻速圓周運(yùn)動，已知 rB= 1.88 x 10 4m,T,試求：(1)光電子的最大初動能；(2)金屬的逸出功；(3)該電子的物質(zhì)波的波長是多少?答案：(1)3.1 xi03eV (2)1.44 xi04eV(3)2.2 X10 m解析：(1)電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的向心力為洛倫茲力2v fm- = evB,所以 v rerB ME ,、一12 e2r2B2電子的取大初動能 Ek=2mv= 2m?1.6 X1019?2X?1.88 X 10 4?22

12、X9.1 X 10 31 J= 4.97 X1016J = 3.1 X103eV(2)入射光子的能量eV= 1.75 X 10 4eVc 6.63 X 10 34x 3X 10 E= h v = hJ=7.1 x10 11X1.6X10根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得逸出功W hv 0=1.44 x 10 4eV(3)物質(zhì)波的波長為346.63 x 10入=m e7B= 1.6 X1019X1.88 X10-11-4m= 2.2X10 m(12分)(濰坊二中20142015學(xué)年高二下學(xué)期檢測)如圖所示是測定光電效應(yīng)產(chǎn)生 的光電子比荷的實(shí)驗(yàn)原理簡圖：兩塊平行板相距為d,放在真空容器中，其中 N金屬板受光線照射時發(fā)射出沿不同方向運(yùn)動的光電子，形成電流，從而引起電流表指針偏轉(zhuǎn)。若調(diào)節(jié)R逐漸增大極板間電壓，可以發(fā)現(xiàn)電流逐漸減小，當(dāng)電壓表示數(shù)為U時，電流恰好為零；斷開開關(guān)，在MN間加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，逐漸增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，也能使電流為零。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為答案：解析：B時，電流恰好為零。由此可算得光電子的比荷e/m為多少？8U的1 C由于當(dāng)電壓表本數(shù)為