高中物理第章波粒二象性限时测试题新人教版选修

1、2016高中物理 第17章 波粒二象性限时测试题 新人教版选修3-5本卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。满分100分，时间90分钟。第1卷（选择题共40分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第 16 小题只有一个选项符合题目要求，第 710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得2分，有选错或不答的得 0分）.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射实验规律的是（）答案：A解析：由黑体实验规律知温度越高，辐射越强，且最大强度向波长小的方向移动，A对，日C、D错。.（河北承德一中20142015学年高二下

2、学期检测）下列各种说法中错误的有 （）A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短C.在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大D.任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相 对应，这就是物质波，物质波是概率波答案：B解析：普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故A正确；一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的频率小于极限频率，故B错误；光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大，故 C正确；任何一个运动物体，都与一种 波相对应，这就是物质波，物质

3、波是概率波，故D正确。.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照 射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图所示，这时 （）A.锌板带正电，指针带负电B.锌板带正电，指针带正电C.锌板带负电，指针带负电D.锌板带负电，指针带正电答案：B解析：发生光电效应时有电子从锌板上跑出来，使锌板及验电器的指针都带正电，B正确。. 一个质量为 m电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为I）,该粒子的德布罗意波长为 （）h2mqUh2mqU。2潟2何答案：C解析：设加速后的速度为hDmqU1 2v,由动能te理得： qU= -mv2qUm所以v=由德布罗意波

4、长公式:、h h h丁；2qU=2mqU 2mqUm m.（宁波效实中学20132014学年高二下学期期末）人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为6.63 X 10 34J - s,光速为3.0 x I08m /s ,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最 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个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到最小功率为hc 6.63 x 10 34X 3X 108

5、6T 6 *530X 10 918P= - =1W= 2.3 X10 W.（北京东城区20132014学年高二下学期期末）实验得到金属钙的光电子的最大初动能&m与入射光频率 v的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是（）金属鸨钙钠截止频率V 0/Hz10.957.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A.如用金属鸨做实验得到的Em v图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验得到的Ekm- v图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钠做实验得到的 Ekm- V图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为(0 ,

6、 52),则 02日1D.如用金属鸨做实验，当入射光的频率答案：Cvv 1时，可能会有光电子逸出解析：由光电效应方程 Em= hv WT知Rm V图线是直线，且斜率相同，A、B错，由表中所列的截止频率和逸出功数据可知C正确，D错误。.（诸城一中20142015学年高二下学期期中）2006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黑体谱相关的说法中正确的是（）A.微波是指波长在 103m到10m之间的电磁波.微波和声波一样都只能在介质中传播C

7、.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答案：ACD解析：微波是电磁波，其波长范围为103m到10m之间，微波能在真空中传播， 故A对, B错；普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，他认为能量是一份一份的，每一份 是一个能量子，黑体辐射本质上是电磁辐射，故 G D正确。8.用同一光电管研究 a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光 （）A.照射该光电管时 a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻

8、璃三棱镜时，a光的偏折程度大答案：BC解析：由题图知，EcmaEmb,故选项A错误；对同一光电管，由光电效应方程Em= h V .1L 一 c ,W 知vaQ,故选项 B正确；由 Ax = -X及入=一知，频率越小 ndv波长越长，间距越大，即AXaAXb,故选项C正确；因VaVb,所以通过三棱镜时，b的偏折程度大，故选项 D错误。9.如图所示，一束复合光束c,从玻璃射向空气，经折射后形成光a、b两束光线，则下列说法正确的是（）A. a光光子的能量比 b光光子的能量小B.从玻璃射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角C.若a光能发生光电效应，b光也一定能发生光电效应D.经同一双缝干涉装置得到干

9、涉条纹，a光干涉条纹间距小答案：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光的频率小于b光的频率所以A对B错误，C正确；a光的波长大于b光的波长，a光的干涉条纹间距大于 b光的干 涉条纹间距，D错。10.（北京市昌平区20132014学年高二下学期期末）以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大， 一个电子在短时间内吸收多个光子 成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极 K,没有发生

10、光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极 K,则发生了光电效应； 此时，若加上反向电压 U,即将阴极K接电源正极，阳极 A接电源负极，在 KA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时,所加反向电压 U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（）A. U=B.U=2h veC. U=D. U= 2hv W答案：BC解析：本题考查光电效应方程。解题的关键是要明确，电子可能要吸收多个光子。由光nh v W电效应方程可知 E= n，hv W而eU= EW,故能发生光电效应。由光电效应方程Ek= h v W,彳E Ek= (6.44 4.54

11、)eV =1.90eV 。(11分)具有波长 入=0.71A的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动，已知 rB= 1.88 x 10 4m,T,试求：(1)光电子的最大初动能；(2)金属的逸出功；(3)该电子的物质波的波长是多少?答案：(1)3.1 xi03eV (2)1.44 xi04eV(3)2.2 X10 m解析：(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力为洛伦兹力2v fm- = evB,所以 v rerB ME ,、一12 e2r2B2电子的取大初动能 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根据爱因斯坦光电效应方程得逸出功W hv 0=1.44 x 10 4eV(3)物质波的波长为346.63 x 10入=m e7B= 1.6 X1019X1.88 X10-11-4m= 2.2X10 m(12分)(潍坊二中20142015学年高二下学期检测)如图所示是测定光电效应产生 的光电子比荷的实验原理简图：两块平行板相距为d,放在真空容器中，其中 N金属板受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流表指针偏转。若调节R逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零；断开开关，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零。当磁感应强度为答案：解析：B时，电流恰好为零。由此可算得光电子的比荷e/m为多少？8U的1 C由于当电压表本数为