2013-2014高中物 第5章 波与粒子章末检测 鲁科版选修

1、章末检测 (时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题6分，共72分)1有关经典物理学中的粒子，下列说法正确的是 ()A有一定的大小，但没有一定的质量B有一定的质量，但没有一定的大小C既有一定的大小，又有一定的质量D有的粒子还有一定量的电荷解析根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确答案CD2用单色光做双缝干涉实验，P处为亮纹，Q处为暗纹，现在调整光源和双缝，使光子一个一个通过双缝，则通过的某一光子 ()A一定到达P处 B不能到达Q处C可能到达Q处 D都不正确解析单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P处的概率大，落在Q处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能

2、落在P处，也可能落在Q处答案C3已知使某金属产生光电效应的极限频率为c，则 ()A当用频率为2c的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为2c的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hcC当照射光的频率大于c时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于c时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析当用频率为2c的单色光照射该金属时，由于2c大于该金属的极限频率，所以一定能发生光电效应，产生光电子，选项A正确；根据爱因斯坦光电效应方程eq f(1,2)mev2hW0，当入射光的频率为2c时，发射的光电子的最大初动能为2hchchc，选项B正确；当入射光的频率由2c增大一倍

3、变为4c时，发射的光电子的最大初动能为4hchc3hc，显然不是随着增大一倍，选项D错误；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C错误答案AB4现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是 ()A一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C质量为103kg、速度为102m/s的小球，其德布罗意波长约1028m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同解析光电效应体现光的粒子性，A错；

4、肥皂泡看起来是彩色的，这是薄膜干涉现象，体现光的波动性，B正确；由于小球的德布罗意波长太小，很难观察到其波动性，C错；人们利用热中子的衍射现象研究晶体结构，所以体现的就是波动性，D正确答案BD5下列物理现象的发现从科学研究的方法来说，属于科学假说的是 ()A安培揭示磁现象电本质B爱因斯坦由光电效应的实验规律提出光子说C探究加速度与质量和外力的关系D建立质点模型解析探究加速度与质量和外力关系用的是控制变量法；建立质点模型是理想化方法；安培提出分子电流假说揭示了磁现象电本质，爱因斯坦提出光子说成功解释光电效应用的是科学假说答案AB6用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产

5、生光电效应，那么 ()A两束光的光子能量相同B两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同解析由Eh和EkhW知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子最大初动能相同，故A、C对，D错；由于两束光强度不同，逸出光电子个数不同，故B错答案AC图17所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波的物体显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体如图1所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，可近似地看作黑体这是利用了 ()A控制变量法 B比值法C类比法 D理想化方法解析黑体实际上是一种物理模型，把实际物体近似看

6、作黑体，用到的自然是理想化方法，D对答案D8下列对光电效应的解释正确的是 ()A金属内的每个电子要吸收一个或一个以上的光子，当它积累的能量足够大时，就能逸出金属B如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D由于不同金属的逸出功是不同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同解析按照爱因斯坦光子说，光子的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大但要使电子离开金属，需使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能

7、来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能吸收多个光子，因此只要光的频率低，即使照射时间足够长，也不会发生光电效应从金属中逸出时，只有在从金属表面向外逸出的电子克服原子核的引力所做的功才最小，这个功称为逸出功，不同金属逸出功不同故以上选项正确的有B、D.答案BD9电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是()A氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置解析微观粒子的波动性是一种概率波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已

8、经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述C、D正确答案CD图210在做光电效应的实验时，某金属被光照射发生了光电效应，实验测得光电子的最大初动能Ek与入射光的频率的关系如图2所示，由实验图象可求出 ()A该金属的极限频率和极限波长B普朗克常量C该金属的逸出功D单位时间内逸出的光电子数解析金属中电子吸收光子的能量为h，根据爱因斯坦光电效应方程有EkhW0.任何一种金属的逸出功W0一定，说明Ek随的变化而变化，且是线性关系，所以直线的斜率等于普朗克常量，直线与横轴的截距OA表示Ek0

9、时频率0，即金属的极限频率根据h0W00，求得逸出功W0h0，也可求出极限波长0eq f(c,0)eq f(hc,W0).由图象不能知道单位时间内逸出的光子数，A、B、C对，D错答案ABC112006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是 ()A微波是指波长在103 m到10 m之间的电磁波B微波和声波一样都只能在介质中传播C黑体的热辐射实际上是电磁辐射D普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说解析微波是指波长

10、在103 m到10 m之间的电磁波，可以在真空中传播；声波是机械波，只能在介质中传播，选项A正确、B错误黑体的热辐射实际上是通过电磁波的形式向外辐射电磁能量，选项C正确普朗克在研究黑体的热辐射问题时提出了能量子假说：辐射黑体分子、原子的振动可看做谐振子，这些谐振子可以发射和吸收辐射能，但是这些谐振子只能处于某些分立的状态，在这些状态中，谐振子的能量并不像经典物理学所允许的可具有任意值，选项D正确答案ACD12在自然生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在假设老鼠的体温约为37 ，它发出的最强的热辐射的波长

11、为max，根据热辐射理论，max与辐射源的绝对温度T的关系近似为maxT2.90103 mK.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为 ()A7.8105 m B9.4106 mC1.16104 m D9.7108 m解析体温为37 时，热力学温度T310 K，根据maxT2.90103 mK，得maxeq f(2.90103,310) m9.4106 m.答案B二、非选择题(本题共4小题，共28分)图313(4分)1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案，如图3所示图中，“亮圆”表示电子落在其上

12、的_大，“暗圆”表示电子落在其上的_小答案概率概率14(6分)已知运动的微小灰尘质量为m1010 kg，假设我们能够测定它的位置准确到106 m，则它的速度的不准确量为_m/s.解析由不确定性关系pxeq f(h,4)，得veq f(h,4mx)，代入数据得v51019 m/s.答案51019 m/s15(6分)X射线管中阳极与阴极间所加电压为3104 V，电子加速后撞击X射线管阴极产生X射线，则X射线的最短波长为_(电子电荷量e1.61019 C，电子初速度为零)解析X射线光子最大能量heU，即heq f(c,)eU，eq f(hc,eU)4.11011 m.答案4.11011 m16(12分)质量为10 g的子弹与电子的速率相同均为500 m/s，测量准确度为0.01%，若位置和速率在同一实验中同时测量，试问它们位置的最小不确定量各为多少？电子质量m9.11031 kg.解析测量准确度也就是速度的不确定性，故子弹、电子的速度不确定量