20192020學年高中物理第四章本章測評(含解析)教科選修35

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本章測評

(時間:60分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題共10小題,每題5分,共50分.在每題給出的四個選項中,第1~7題只有一個

選項正確,第8~10題有多個選項正確,全部選對的得5分,選不全的得2分,有選錯或不答的得0分)

()

剖析:普朗克能量子假說圓滿解決了經典物理學在黑體輻射問題上遇到的困難,并且為愛因斯坦光

子理論、玻爾原子理論確定了基礎.

答案:D

,從而提出光子說.從科學研究的方法來說,

這屬于()

剖析:本題觀察物理思想方法,光子說的提出屬于科學猜想,可否正確需實踐的進一步檢驗,這種方

法是科學假說,應選C.

答案:C

關于電子云,以下說法正確的選項是()

電子云是真實存在的實體

電子云周圍的小黑點就是電子的真實地址

1

C.電子云上的小黑點表示的是電子的概率分布

D.電子云說明電子在繞原子核運動時有固定軌道

剖析:由電子云的定義我們知道,電子云不是一種牢固的概率分布,在歷史上,人們常用小圓點表示

這種概率,小圓點的密疏代表電子在這一地址出現的概率大小,故只有C正確.

答案:C

4.以下說法正確的選項是()

A.泊松亮斑是光的衍射現象

B.電子顯微鏡比光學顯微鏡分辨率更高的原因是利用了電子物質波的波長比可見光短,更簡單發(fā)生

明顯衍射

C.不確定性關系表達式為xpx≤?4πD.個別光子的行為顯示顛簸性,大量光子的行為顯示粒子性

剖析:泊松亮斑是光的衍射現象,說明光擁有顛簸性,選項A正確.光擁有波粒二象性,個別光子的行

為顯示粒子性,大量光子的行為顯示顛簸性,選項D錯誤.波長越長的光,衍射現象越明顯,電子顯微

鏡中將電子加速,使其動量很大,它的德布羅意波長會很短,從而減小了衍射現象的影響,電子顯微

鏡正是利用了電子物質波的波長比可見光短,不易發(fā)生明顯衍射的原理,故其分辨率可以大大提高,

選項B錯誤.不確定性關系表達式為xpx≥?,選項C錯誤.4π

答案:A

射線是一種高頻電磁波,若X射線在真空中的波長為λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以ε和p分別表示X射線每個光子的能量和動量,則()A.??,0B.??,??ε=?p=ε=?p=?2?????C.ε=?,p=0D.ε=?,p=?

????剖析:依照ε=hν,且λ=?,c=λν可得X射線每個光子的能量為ε=?,每個光子的動量為p=?.

答案:D

2

利用光電管研究光電效應實驗電路以下列圖,用頻率為ν1的可見光照射陰極K,電流表中有電

流經過,則()

A.用紫外線照射,電流表中不用然有電流經過

B.用紅外線照射,電流表中必然無電流經過

C.用頻率為ν1的可見光照射K,當滑動變阻器的滑片移到A端時,電流表中必然無電流經過

D.用頻率為ν1的可見光照射K,當滑動變阻器的滑片向B端滑動時,電流表示數可能不變

剖析:因紫外線的頻率比可見光的頻率高,所以用紫外線照射時,電流表中必然有電流經過,A錯誤;因不知陰極K的截止頻率,所以用紅外線照射時不用然發(fā)生光電效應,B錯誤;用頻率為ν1的可見光照射,當滑動變阻器的滑片移到A端時,0,光電效應還在發(fā)生,電流表中必然有電流經過,C錯MK誤;滑動變阻器的滑片向B端滑動時,UMK增大,陰極M吸取光電子的能力增強,光電流會增大,當全部光電子都到達陽極M時,電流達到最大,即飽和電流,若在滑動前,電流已經達到飽和電流,那么再增大UMK,光電流也不會增大,D正確.

答案:D

7.熱輻射是指全部物體在必然的溫度下都要向外輻射電磁波的現象.輻射強度指垂直于電磁波

方向的單位面積在單位時間內所接收到的輻射能量.在研究同一物體在不相同溫度下向外輻射的電磁

波的波長與其輻射強度的關系時,獲取以下列圖的圖線,圖中橫軸λ表示電磁波的波長,縱軸Mλ表

示某種波長的電磁波的輻射強度,則由Mλ-λ圖線可知,同一物體在不相同溫度下()

向外輻射同一波長的電磁波的輻射強度相同

3

B.向外輻射的電磁波的波長范圍是相同的

C.向外輻射的電磁波的總能量隨溫度高升而減小

D.輻射強度的極大值隨溫度高升而向短波方向偏移

剖析:由Mλ-λ圖線可知,關于同一物體,隨著溫度的高升,一方面,各種波長的輻射強度都有增加,

選項A、C錯誤;另一方面,輻射強度的極大值向波長較短的方向搬動,選項D正確,B錯誤.

答案:D

8.在用單縫衍射實驗考據光的波粒二象性的實驗中,以下說法正確的選項是()

A.使光子一個一個地經過狹縫,若是時間足夠長,底片大將會顯示衍射圖樣

B.單個光子經過狹縫后,底片上會出現完滿的衍射圖樣

C.光子經過狹縫后的運動路徑是直線

D.光的顛簸性是大量光子運動的規(guī)律

剖析:個別或少許光子表現出光的粒子性,大量光子表現出光的顛簸性.若是時間足夠長,經過狹縫的光子數也就足夠多,粒子的分布依照顛簸規(guī)律,底片大將會顯示出衍射圖樣,A、D正確.單個光子經過狹縫后,路徑是隨機的,底片上也不會出現完滿的衍射圖樣,B、C錯.

答案:AD

9.在光電效應實驗中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應,以下說法正確的選項是

()

A.增大入射光的強度,光電流增大

B.減小入射光的強度,光電效應現象消失

C.改用頻率小于ν的光照射,必然不發(fā)生光電效應

D.改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大

剖析:增大入射光強度,單位時間內照射到單位面積上的光子數增加,光電流增大,選項A正確.光電

效應現象可否消失與光的頻率有關,而與照射光強度沒關,應選項B錯誤.用頻率為ν的光照射光

電管陰極,發(fā)生光電效應,用頻率較小的光照射時,若光的頻率仍大于極限頻率,則仍會發(fā)生光電效

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2應,選項C錯誤.依照hν-W逸=2mv可知,增加照射光頻率,光電子的最大初動能也增大,應選項D正確.

答案:AD

10.右圖是某金屬在光的照射下產生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖像.由

圖像可知()

A.該金屬的逸出功等于E

B.該金屬的逸出功等于hν0

C.入射光的頻率為21ν0時,產生的光電子的最大初動能為21ED.入射光的頻率為20時,產生的光電子的最大初動能為Eν剖析:由題圖可知,該金屬的極限頻率為ν,而E-ν關系圖像的斜率代表普朗克常量,可知選項A、0kB正確.依照光電效應的規(guī)律可知選項C錯誤,D正確.答案:ABD

二、填空題(共2小題,每題6分,共12分)

一顆質量為5.0kg的炮彈以200m/s的速度運動時,它的德布羅意波長

為;若它以光速運動,它的德布羅意波長為;若要使它的德布羅意波長為400nm,則它的運動速度為.答案:6.63×10-37m4.42×10-43m3.31×10-28m/s

在某次光電效應實驗中,獲取的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關系以下列圖.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,所用資料的逸

出功可表示為.

5

剖析:依照光電效應方程km0及kmc得c???0,故?,?0,得,0E=hν-WE=eUU=?-??=kb=-?h=ekW=-eb.答案:ek-eb三、計算題(共3小題,13、14題每題12分,15題14分,共38分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,有數值計算的題,答案中必定明確寫出數值和單位)

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,試求:

這種單色光的頻率多大?

(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?

剖析:(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,

?×10-19所以ν=?=×10-34Hz=6.0×1014Hz.

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)4.8×10-18J

14.光電管是應用光電效應實現光信號與電信號之間相互變換的裝置,其廣泛應用于光功率測量、光信號記錄、電影、電視和自動控制等諸多方面.以下列圖,C為光電管,B極由金屬鈉制成(鈉的極限波長為5.0×10-7m).現用波長為×10-7m的某單色光照射B極.

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電阻R上電流的方向是向左還是向右?

求出從B極發(fā)出的光電子的最大初動能.

若恩賜光電管足夠大的正向電壓時,電路中光電流為10μA,則每秒射到光電管B極的光子數最少為多少個?

剖析:(1)B極板上逸出光電子,相當于電源的正極,A為負極,故流過R的電流向左.

(2)Ekm=h?-h?=6.63×10-34×3×108×(1-7-1-7)J=1.66×10-20J.??0×10×10

每秒電路中流過的電子電荷量

-6-5Cq=It=10×10×1C=1×10

?1×10-513n=?=×10-19個=6.25×10個.答案:(1)向左(2)1-20J(3)6.25×1013個.66×1015.依照光子說,光子的能量ε=hν,由質能方程可知,物體能量2,頻率5×1014Hz的光E=mcν=子擁有的動量是多少?一電子的動量與該光子相同,該電子的運動速度是多少?該電子物質波的波長λe是多少?2動量p=mc.故得剖析:對光子,能量E=hν=mc,

??×10-34×5×1014-27p=m