高中物理 第17章 章末检测 新人教版选修3-5

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νc，则()．A．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为2νc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνcC．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大D．当照射光的频率ν大于νc时，若ν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2νc的单色光照射该金属时，由于2νc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)mev2＝hν－W0，当入射光的频率为2νc时，发射的光电子的最大初动能为2hνc－hνc＝hνc，选项B正确；当入射光的频率由2νc增大一倍变为4νc时，发射的光电子的最大初动能为4hνc－hνc＝3hνc，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．关于光电效应，下列说法正确的是()．A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多解析由爱因斯坦光电效应方程eq\f(1,2)mv2＝hν－hν0可知，极限频率越大，逸出功越大，A正确；低于极限频率的光，无论强度多大，照射时间多长，都不可能产生光电效应，B错误；光电子的最大初动能还与照射光光子的频率有关，C错误；光强E＝nhν，光强一定时，当频率变大时，光子数反而变少，光电子数变少，D错误．答案A5．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E＝hν和Ek＝hν－W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，下列说法不正确的是()．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ν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hν，根据爱因斯坦光电效应方程有Ek＝hν－W0.任何一种金属的逸出功W0一定，说明Ek随ν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Ek＝0时频率ν0，即金属的极限频率．根据hν0－W0＝0，求得逸出功W0＝hν0，也可求出极限波长λ0＝eq\f(c,ν0)＝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ABC11．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10－3m到10B．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在10－3m到10m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为λmax，根据热辐射理论，λmax与辐射源的绝对温度T的关系近似为λmaxT＝2.90×10－3m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为A．7.8×10－5mB．9.4×10－C．1.16×10－4mD．9.7×10－解析体温为37℃时，热力学温度T＝310K，根据λmaxT＝2.90×10－3m·K，得λmax＝eq\f(2.90×10－3,310)m＝9.4×10－6m.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m＝10－10kg准确到10－6m，则它的速度的不准确量为________解析由不确定性关系ΔpΔx≥eq\f(h,4π)，得Δv≥eq\f(h,4πm·Δx)，代入数据得Δv≥5×10－19m/s.答案5×10－19m15．(6分)X射线管中阳极与阴极间所加电压为3×104V，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e＝1.6×10－19C解析X射线光子最大能量hν＝eU，即heq\f(c,λ)＝eU，λ＝eq\f(hc,eU)＝4.1×10－11m.答案4.1×10－1116．(12分)(12分)(·江苏卷，12C)A