物理新課堂學(xué)案選修35粵教版檢測章末質(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．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得3分，選錯或不答的得0分)1．下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是()A．只要入射光的強度足夠大，就一定能發(fā)生光電效應(yīng)B．入射光的頻率高于極限頻率時，光的強度越大，光電流越大C．入射光的頻率高于極限頻率時，入射的頻率越大，光電流越大D．入射光的頻率高于極限頻率時，光的強度越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大解析：能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強度大小無關(guān)，只與入射光的頻率有關(guān)，故A錯誤；入射光的頻率高于極限頻率時，能發(fā)生光電效應(yīng)，光的強度越大，光電流越大，故B正確；入射光的頻率高于極限頻率時，入射的頻率越大，光電子最大初動能越大，但是光電流不一定越大，故CD錯誤.答案：B2．用單色光做雙縫干涉實驗，P處為亮紋，Q處為暗紋，現(xiàn)在調(diào)整光源和雙縫，使光子一個一個通過雙縫，則通過的某一光子()A．一定到達P處 B．不能到達Q處C．可能到達Q處 D．都不正確解析：單個光子的運動路徑是不可預(yù)測的，只知道落在P處的概率大，落在Q處的概率小，因此，一個光子從狹縫通過后可能落在P處也可能落在Q處．答案：C3．下列實驗現(xiàn)象中，哪一個實驗現(xiàn)象的解釋使得光的波動說遇到了巨大的困難()A．光電效應(yīng) B．光的衍射C．多普勒效應(yīng) D．光的干涉解析：光的干涉、衍射以及多普勒效應(yīng)說明光具有波動性，支持了光的波動說．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性，使得光的波動說遇到了巨大困難．故A正確，B、C、D錯誤．答案：A4．用波長為λ1和λ2的單色光A和B分別照射兩種金屬C和D的表面．單色光A照射兩種金屬時都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光B照射時，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象．設(shè)兩種金屬的逸出功分別為WC和WD，則下列選項正確的是()A．λ1>λ2，WC>WD B．λ1>λ2，WC<WDC．λ1<λ2，WC>WD D．λ1<λ2，WC<WD解析：單色光A照射兩種金屬時都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，單色光B照射時，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)光電效應(yīng)條件知，單色光A的頻率大于單色光B的頻率，則λ1<λ2，單色光B照射時，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明金屬C的逸出功小于金屬D的逸出功，即WC<WD，故D正確．答案：D5．硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能．若有N個頻率為ν的光子打在光電池極板上，這些光子的總能量為(h為普朗克常量)()A．hν B.eq\f(1,2)NhνC．Nhν D．2Nhν解析：據(jù)光子說可知，光子能量與頻率有關(guān)，一個光子能量為ε＝hν(h為普朗克常量)，N個光子的能量為Nhν，所以選項C正確．答案：C6．從衍射的規(guī)律可以知道，狹縫越窄，屏上中央亮條紋就越寬，由不確定性關(guān)系式ΔxΔp≥eq\f(h,4π)判斷下列說法正確的是()A．入射的粒子有確定的動量，射到屏上的粒子就有準確的位置B．狹縫的寬度變小了，因此粒子動量的不確定性也變小了C．更窄的狹縫可以更準確地測得粒子的位置，但粒子動量的不確定性卻更大了D．更寬的狹縫可以更準確地測得粒子的位置，但粒子動量的不確定性卻更大了解析：由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，狹縫變小了，即Δx減小了，Δp變大，即動量的不確定性變大了，故選項C正確，選項A、B、D錯誤．答案：C7．智能大部分帶有照相機，用來衡量的照相機性能的一個非常重要的指標就是像素.1像素可理解為光子打在光屏上一個亮點，現(xiàn)知300萬像素的數(shù)碼相機拍出的照片比30萬像素的數(shù)碼相機拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解為()A．光是一種粒子，它和物質(zhì)的作用是一份一份的B．光的波動性是大量光子之間的相互作用引起的C．大量光子表現(xiàn)光具有粒子性D．光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性解析：由題意知像素越高形成照片的光子數(shù)越多，表現(xiàn)的波動性越強，照片越清晰，選項D正確．答案：D8．實驗表明：光子與速度不太大的電子碰撞發(fā)生散射時，光的波長會變長或者不變，這種現(xiàn)象叫康普頓散射，該過程遵循能量守恒定律和動量守恒定律．如果電子具有足夠大的初速度，以至于在散射過程中有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子，則該散射被稱為逆康普頓散射，這一現(xiàn)象已被實驗證實．關(guān)于上述逆康普頓散射，下列說法中正確的是()A．該過程不遵循能量守恒定律B．該過程不遵循動量守恒定律C．散射光中存在波長變長的成分D．散射光中存在頻率變大的成分解析：逆康普頓散射與康普特散射一樣也遵守能量守恒定律、動量守恒定律，故AB錯誤；由于有能量從電子轉(zhuǎn)移到光子，所以光子的能量增大，頻率變大，波長變短，故C錯誤、D正確．答案：D9．分別用波長為λ和eq\f(3λ,4)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(3hc,4λ) D.eq\f(4hc,5λ)解析：設(shè)此金屬板的逸出功為W，根據(jù)光電效應(yīng)方程得如下兩式：當用波長為λ的光照射時：Ek1＝eq\f(hc,λ)－W，當用波長為eq\f(3,4)λ的光照射時：Ek2＝eq\f(4hc,3λ)－W，又eq\f(Ek1,Ek2)＝eq\f(1,2)，解得W＝eq\f(2hc,3λ).故正確選項為B.答案：B10．如圖，當電鍵S斷開時，用光子能量為3.1eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零．由此可知陰極材料的逸出功為()A．1.9eV B．0.6eVC．2.5eV D．3.1eV解析：根據(jù)題意，當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，即為反向電壓為0.6V時，從金屬出來的電子，在電場阻力作用下，不能到達陽極，則電流表示數(shù)為零；根據(jù)動能定理，則有光電子的初動能為：Ek＝qU＝0.6eV，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程有：W＝hν－Ek＝3.1eV－0.6eV＝2.5eV，故A、B、D錯誤，C正確．答案：C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，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)11．對光的認識，以下說法正確的是()A．康普頓效應(yīng)說明了光具有粒子性B．光子的能量越大波動性越明顯C．光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了D．光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯解析：康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)都說明光具有粒子性，A正確；光子的能量E＝hv，能量越大，則光的頻率越大，波長λ＝eq\f(c,v)越短，光的粒子性越明顯，B錯誤．光具有波粒二象性，光表現(xiàn)出波動性時，只是粒子性不明顯，并不是就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，只是波動性不明顯，也并不是就不具有波動性了，C錯誤；光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，比如光在傳播過程發(fā)生衍射和干涉時，波動性表現(xiàn)明顯．在另外某種場合下，與物質(zhì)作用時，例如光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)，這時光的粒子性表現(xiàn)明顯，D正確．答案：AD12．用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電流，則下列一定可以使該光電管產(chǎn)生光電效應(yīng)的有()A．紅外線 B．黃光C．藍光 D．紫外線解析：按頻率從小到大的順序排列：紅外、紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、紫外．光的能量與光的頻率成正比，大于綠光頻率的光都可以發(fā)生光電效應(yīng)，選項C、D正確．答案：CD13．如圖所示，一光電管的陰極用極限波長為λ0的鈉制成.用波長為λ的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差為U，飽和光電流的值(當陰極K發(fā)射的電子全部到達陽極A時，電路中的電流達到最大值，稱為飽和光電流)為I，電子電荷量為e，則()A．若入射光強度增到原來的三倍，但光子的能量不變，從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動能可能增大B．若改用同樣強度的藍光照射可能逸出光電子C．每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為eq\f(I,e)D．發(fā)射的電子到達A極時的動能最大值為hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,λ)－\f(1,λ0)))解析：從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動能Ekm＝hν－W0，與入射光強度無關(guān)，入射光強度增到原來的三倍，但光子的能量不變，從陰極K發(fā)射的光電子的最大初動能不變，故A錯誤；藍光的頻率比紫外線的頻率小，又根據(jù)Ekm＝hν－W0可得，用同樣強度的藍光照射可能逸出光電子，也可能不逸出光電子，故B正確；由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為n＝eq\f(Q,e)＝eq\f(It,e)，每秒鐘內(nèi)由K極發(fā)射的光電子數(shù)目為eq\f(I,e)，故C正確；發(fā)射的電子到達A極時的動能最大值為Ekm＝hν－W0＝eq\f(hc,λ)－eq\f(hc,λ0)＝hceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,λ)－\f(1,λ0)))，故D正確．答案：BCD14．用如圖所示裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象，光電管陽極與滑動變阻器的中心抽頭c相連，當滑片P從a移到c的過程中，光電流始終為零．為了產(chǎn)生光電流，可采取的措施是()A．增大入射光的強度B．增大入射光的頻率C．把P向a移動D．把P從c向b移動解析：滑片從a移到c的過程中，光電管中所加反向電壓減小到零，此過程光電流始終為零，說明沒有光電子逸出，可能是入射光的頻率小于陰極的極限頻率，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，所以選項B正確．若光子能量恰好等于電子逸出功，即電子初動能為零，也不會產(chǎn)生光電流，此時加正向電壓則可產(chǎn)生光電流，所以選項D正確．答案：BD三、非選擇題(本題共4小題，共54分．把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答．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．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(12分)小明用金屬銣為陰極的光電管，觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實驗裝置示意如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽極”)；(2)實驗中測得銣的遏止電壓U0與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的極限頻率ν0＝______Hz，逸出功W0＝____________J；(3)如果實驗中入射光的頻率ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ekm＝____________J.解析：(1)光電子從陰極K釋放出來，則電極A為光電管的陽極．(2)由題圖乙讀出銣的極限頻率ν0＝5.15×1014Hz(5.12×1014～5.18×1014Hz均可)，逸出功W0＝hν0＝6.63×10－34×5.15×1014J≈3.41×10－19J(3.39×10－19～3.43×10－19J均可)．(3)根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0＝6.63×10－34×7.00×1014J－3.41×10－19J＝1.23×10－19J(1.21×10－19～1.25×10－19J均可)．答案：(1)陽極(2)(5.12～5.18)×1014(3.39～3.43)×10－19(3)(1.21～1.25)×10－1916．(14分)鋁的逸出功是4.2eV，現(xiàn)在用波長200nm的光照射鋁的表面．求：(1)光電子的最大初動能；(2)遏止電壓；(3)鋁的極限頻率．解析：(1)根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0得：Ekm＝eq\f(hc,λ)－W0＝eq\f(6.63×10－34×3.0×108,200×10－9)J－4.2×1.6×10－19J＝3.225×10－19J.(2)由Ekm＝eU0可得：U0＝eq\f(Ekm,e)＝eq\f(3.225×10－19,1.6×10－19)V≈2.016V.(3)由hν0＝W0知，ν0＝eq\f(W0,h)＝eq\f(4.2×1.6×10－19,6.63×10－34)Hz≈1.014×1015Hz.答案：(1)3.225×10－19J(2)2.016V(3)1.014×1015Hz17．(12分)氦氖激光器發(fā)射波長為632.8nm的單色光，試計算這種光的一個光子的能量為多少？若該激光器的發(fā)光功率為18mW，則每秒鐘發(fā)射多少個光子？解析：根據(jù)愛因斯坦光子學(xué)說，光子能量E＝hν，而λν＝c，所以E＝eq\f(hc,λ)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,632.8×10－9)J＝3.14×10－19J.因為發(fā)光功率等于光子的總能量除以單位時間，所以1s內(nèi)發(fā)射的光子數(shù)為：n＝eq\f(P·t,E)＝eq\f(18×10－3×1,3.14×10－19)＝5.73×1016(個)．答案：3.14×10－19J5.73×101618．(16分)在光電效應(yīng)的實驗中，金屬板用極限頻率為ν0＝6.00×1014Hz的鈉制成．若用波長為λ＝0.300μm的紫外線照射金屬板，問：(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)？(2)入射光子的能量是多