2024-2025學(xué)年高中物理第十七章波粒二象性單元評(píng)估檢測(cè)含解析新人教版選修3-5

PAGE7-單元評(píng)估檢測(cè)(第十七章)一、選擇題(本題共12小題，每小題6分，共72分．其中1～8題為單選題，9～12題為多選題)1．關(guān)于熱輻射，下列說(shuō)法中正確的是()A．一般物體的熱輻射強(qiáng)度只與物體的溫度有關(guān)B．黑體只汲取電磁波，不反射電磁波，所以黑體肯定是黑的C．肯定溫度下，黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布有一個(gè)極大值D．溫度上升時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)增大的方向移動(dòng)2．愛(ài)因斯坦由光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律，揣測(cè)光具有粒子性，從而提出光子說(shuō)，從科學(xué)探討的方法來(lái)說(shuō)，這屬于()A．等效替代B．限制變量C．科學(xué)假說(shuō)D．?dāng)?shù)學(xué)歸納3．關(guān)于光的波粒二象性，下列理解正確的是()A．當(dāng)光子靜止時(shí)有粒子性，光子傳播時(shí)有波動(dòng)性B．光是一種宏觀粒子，但它按波的方式傳播C．光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小(概率)可以用波動(dòng)規(guī)律來(lái)描述D．大量光子出現(xiàn)的時(shí)候表現(xiàn)為粒子性，個(gè)別光子出現(xiàn)的時(shí)候表現(xiàn)為波動(dòng)性4．關(guān)于物質(zhì)波以下說(shuō)法正確的是()A．實(shí)物粒子具有粒子性，在任何條件下都不行能表現(xiàn)出波動(dòng)性B．宏觀物體不存在對(duì)應(yīng)波的波長(zhǎng)C．電子在任何條件下都能表現(xiàn)出波動(dòng)性D．微觀粒子在肯定條件下能表現(xiàn)出波動(dòng)性5．從衍射的規(guī)律可以知道，狹縫越窄，屏上中心亮條紋就越寬，由不確定性關(guān)系式ΔxΔp≥eq\f(h,4π)推斷下列說(shuō)法正確的是()A．入射的粒子有確定的動(dòng)量，射到屏上粒子就有精確的位置B．狹縫的寬度變小了，因此粒子動(dòng)量的不確定性也變小了C．更窄的狹縫可以更精確地測(cè)得粒子的位置，但粒子動(dòng)量的不確定性卻更大了D．可以同時(shí)確定粒子的位置和動(dòng)量6．已知金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系圖象如圖中的直線1所示．某種單色光照耀到金屬鋅的表面時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E1.若該單色光照耀到另一金屬表面時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E2，E2<E1，關(guān)于這種金屬的最大初動(dòng)能Ek與入射光的頻率ν的關(guān)系圖象應(yīng)是圖中的()A．a(chǎn)B．bC．cD．上述三條圖線都不正確7．下列關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論正確的是()A．熱輻射只與物體的溫度有關(guān)B．康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子只有動(dòng)量C．光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能與照耀光的頻率成正比D．光既具有粒子性又具有波動(dòng)性8．如圖所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為2.5eV的一束光照耀陰極，發(fā)覺(jué)電流表讀數(shù)不為0.合上開(kāi)關(guān)S，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，發(fā)覺(jué)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.6V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為0；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.6V時(shí)，電流表讀數(shù)為0.由此可知陰極材料的逸出功為()A．1.9eVB．0.6eVC．2.6eVD．3.1eV9．光電效應(yīng)試驗(yàn)中，下列表述正確的是()A．光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B．入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子10．頻率為ν的光子，德布羅意波波長(zhǎng)為λ＝eq\f(h,p)，能量為E，則光的速度為()A．Eλ/hB．pEC．E/pD．h2/Ep11．在某次光電效應(yīng)試驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率ν的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和縱截距分別為k和－b，電子電荷量的肯定值為e，則()A．普朗克常量可表示為eq\f(k,e)B．若更換材料再試驗(yàn)，得到的圖線的k不變更，b變更C．所用材料的逸出功可表示為ebD．b由入射光確定，與所用材料無(wú)關(guān)12．如圖所示為探討光電效應(yīng)規(guī)律的試驗(yàn)電路，電源的兩個(gè)電極分別與接線柱c、d連接．用肯定頻率的單色光a照耀光電管時(shí)，靈敏電流表G的指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而用另一頻率的單色光b照耀該光電管時(shí)，靈敏電流表G的指針不偏轉(zhuǎn)．下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)光的頻率肯定大于b光的頻率B．用b光照耀光電管時(shí)，肯定沒(méi)有發(fā)生光電效應(yīng)C．電源正極可能與c接線柱連接D．若靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向肯定是由d→G→f二、非選擇題(本題共2個(gè)小題，共28分)13．(14分)鋁的逸出功是4.2eV，現(xiàn)在將波長(zhǎng)200nm的光照耀鋁的表面．求：(1)光電子的最大初動(dòng)能；(2)遏止電壓；(3)鋁的極限頻率．14．(14分)德布羅意認(rèn)為：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有著一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)是λ＝eq\f(h,p)，式中p是運(yùn)動(dòng)著的物體的動(dòng)量，h是普朗克常量．已知某種紫光的波長(zhǎng)是440nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的10－4倍，求：(1)電子的動(dòng)量的大??；(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長(zhǎng)的關(guān)系，并計(jì)算加速電壓的大?。娮淤|(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.6×10單元評(píng)估檢測(cè)(第十七章)1．解析：一般物體的熱輻射強(qiáng)度與物體的材料、結(jié)構(gòu)、溫度有關(guān)，A錯(cuò)；黑體只汲取電磁波，不反射電磁波，黑體不肯定是黑的，B錯(cuò)；肯定溫度下，黑體輻射強(qiáng)度隨波長(zhǎng)的分布有一個(gè)極大值，C對(duì)；溫度上升時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)更短的方向移動(dòng)，D錯(cuò)．答案：C2．解析：為了說(shuō)明光電效應(yīng)的試驗(yàn)規(guī)律，由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有現(xiàn)成的理論，愛(ài)因斯坦就提出了“光子說(shuō)”來(lái)說(shuō)明光電效應(yīng)的規(guī)律，并取得勝利．從科學(xué)探討的方法來(lái)說(shuō)，這屬于科學(xué)假說(shuō)．C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C3．解析：光子是不會(huì)靜止的，大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性，故A、D錯(cuò)誤；光子不是宏觀粒子，光在傳播時(shí)有時(shí)可看成粒子有時(shí)可看成波，故B錯(cuò)誤；光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性大小(概率)可以用波動(dòng)規(guī)律來(lái)描述，故C正確．答案：C4．解析：一切運(yùn)動(dòng)的粒子，包括宏觀及微觀粒子，都具有波動(dòng)性，D項(xiàng)正確．答案：D5．解析：由ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，狹縫變小了，即Δx減小了，Δp變大，即動(dòng)量的不確定性變大，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．答案：C6．解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ek－ν為一次函數(shù)，普朗克常量h是斜率，h是確定的值，雖然兩金屬的逸出功不同，但兩個(gè)Ek－ν圖象的斜率相同，兩條直線平行，同時(shí)再利用Ek＝hν－W0，結(jié)合圖象E2<E1，hν相同，所以W1<W2，即直線在縱軸上的截距的肯定值W2大，故A正確．答案：A7．解析：輻射強(qiáng)度與物體的材料、結(jié)構(gòu)、溫度有關(guān)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤．康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子不但具有能量，而且有動(dòng)量，故B項(xiàng)錯(cuò)誤．從光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能與照耀光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是成正比，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．光的干涉、衍射現(xiàn)象，這屬于波的特征，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)證明光具有粒子性，因此，光既具有波動(dòng)性又具有粒子性，故D項(xiàng)正確．答案：D8．解析：設(shè)用光子能量為2.5eV的一束光照耀時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為eq\f(1,2)mv2，陰極材料的逸出功為W，據(jù)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程有：eq\f(1,2)mv2＝hν－W①圖中光電管上加的是反向電壓，據(jù)題意，當(dāng)反向電壓U大于或等于0.6V時(shí)，具有最大初動(dòng)能的光電子也不能到達(dá)陽(yáng)極，因此eU＝eq\f(1,2)mv2②由①②式得W＝hν－eU＝2.5eV－0.6eV＝1.9eV.答案：A9．解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程知，只有當(dāng)入射光頻率大于極限頻率時(shí)才能產(chǎn)生光電子，光電流幾乎是瞬時(shí)產(chǎn)生的，其大小與光強(qiáng)有關(guān)，與光照時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，易知eUc＝Ek＝hν－W0(其中Uc為遏止電壓，Ek為光電子的最大初動(dòng)能，W0為逸出功，ν為入射光頻率)．由以上分析知，A、B錯(cuò)誤，C、D正確．答案：CD10．解析：依據(jù)c＝λν，E＝hν，λ＝eq\f(h,p)，即可解得光的速度為c＝eq\f(Eλ,h)或eq\f(E,p)，故選A、C.答案：AC11．解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0，以及Ekm＝eUc得：Uc＝eq\f(hν,e)－eq\f(W0,e)，圖線的斜率k＝eq\f(h,e)，解得普朗克常量h＝ke，故A錯(cuò)誤；縱軸截距的肯定值b＝eq\f(W0,e)，解得逸出功W0＝eb，故C正確；b等于逸出功與電子電量的比值，而逸出功與材料有關(guān)，則b與材料有關(guān)，故D錯(cuò)誤；更換材料再試驗(yàn)，由于逸出功變更，可知圖線的斜率不變，縱軸截距變更，故B正確．答案：BC12．解析：由于電源的接法不知道，所以有兩種狀況：(1)c接負(fù)極，d接正極：?jiǎn)紊鈇頻率大于金屬的極限頻率，b光的頻率小于金屬的極限頻率，所以a光的頻率肯定大于b光的頻率．(2)c接正極，d接負(fù)極：a、b兩光都能發(fā)生光電效應(yīng)，a光產(chǎn)生的光電子能到達(dá)負(fù)極而b光產(chǎn)生的光電子不能到達(dá)負(fù)極，a光產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大，所以a光的頻率肯定大于b光的頻率，故A、C正確，B錯(cuò)誤；電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反，若靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電流方向肯定是由d→G→f，故D正確．答案：ACD13．解析：(1)由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0可得：Ek＝heq\f(c,λ)－W0＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6.63×10－34×3×108,2×10－7)－4.2×1.6×10－19))J＝3.23×10－19J＝2.02eV.(2)由eUc＝Ek得遏止電壓Uc＝eq\f(Ek,e)＝2.02V.(3)由W0＝hν0得極限頻率ν0＝eq\f(W0,h)＝eq\f(4.2×1.6×10－19,6.63×10－34)Hz＝1.01×1015Hz.答案：(1)2.02eV(2)2.02V(3)1.01×1015Hz14．解析：