20192020學(xué)年高中物理第四章本章測(cè)評(píng)(含分析)教科版選修3520192020學(xué)年高中物理第四章本章測(cè)評(píng)(含分析)教科版選修359/9膄PAGE9腿芆薈肆芃蕿芄20192020學(xué)年高中物理第四章本章測(cè)評(píng)(含分析)教科版選修35

本章測(cè)評(píng)

(時(shí)間:60分鐘滿分:100分)

一、選擇題(本題共10小題,每題5分,共50分.在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~7題只有一個(gè)

選項(xiàng)正確,第8~10題有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得5分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的得0分)

()

剖析:普朗克能量子假說(shuō)圓滿解決了經(jīng)典物理學(xué)在黑體輻射問(wèn)題上遇到的困難,并且為愛(ài)因斯坦光

子理論、玻爾原子理論確定了基礎(chǔ).

答案:D

,從而提出光子說(shuō).從科學(xué)研究的方法來(lái)說(shuō),

這屬于()

剖析:本題觀察物理思想方法,光子說(shuō)的提出屬于科學(xué)猜想,可否正確需實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn),這種方

法是科學(xué)假說(shuō),應(yīng)選C.

答案:C

關(guān)于電子云,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

電子云是真實(shí)存在的實(shí)體

電子云周?chē)男『邳c(diǎn)就是電子的真實(shí)地址

1

C.電子云上的小黑點(diǎn)表示的是電子的概率分布

D.電子云說(shuō)明電子在繞原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)有固定軌道

剖析:由電子云的定義我們知道,電子云不是一種牢固的概率分布,在歷史上,人們常用小圓點(diǎn)表示

這種概率,小圓點(diǎn)的密疏代表電子在這一地址出現(xiàn)的概率大小,故只有C正確.

答案:C

4.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

A.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象

B.電子顯微鏡比光學(xué)顯微鏡分辨率更高的原因是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短,更簡(jiǎn)單發(fā)生

明顯衍射

C.不確定性關(guān)系表達(dá)式為xpx≤?4πD.個(gè)別光子的行為顯示顛簸性,大量光子的行為顯示粒子性

剖析:泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,說(shuō)明光擁有顛簸性,選項(xiàng)A正確.光擁有波粒二象性,個(gè)別光子的行

為顯示粒子性,大量光子的行為顯示顛簸性,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光,衍射現(xiàn)象越明顯,電子顯微

鏡中將電子加速,使其動(dòng)量很大,它的德布羅意波長(zhǎng)會(huì)很短,從而減小了衍射現(xiàn)象的影響,電子顯微

鏡正是利用了電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短,不易發(fā)生明顯衍射的原理,故其分辨率可以大大提高,

選項(xiàng)B錯(cuò)誤.不確定性關(guān)系表達(dá)式為xpx≥?,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.4π

答案:A

射線是一種高頻電磁波,若X射線在真空中的波長(zhǎng)為λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以ε和p分別表示X射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量,則()A.??,0B.??,??ε=?p=ε=?p=?2?????C.ε=?,p=0D.ε=?,p=?

????剖析:依照ε=hν,且λ=?,c=λν可得X射線每個(gè)光子的能量為ε=?,每個(gè)光子的動(dòng)量為p=?.

答案:D

2

利用光電管研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路以下列圖,用頻率為ν1的可見(jiàn)光照射陰極K,電流表中有電

流經(jīng)過(guò),則()

A.用紫外線照射,電流表中不用然有電流經(jīng)過(guò)

B.用紅外線照射,電流表中必然無(wú)電流經(jīng)過(guò)

C.用頻率為ν1的可見(jiàn)光照射K,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端時(shí),電流表中必然無(wú)電流經(jīng)過(guò)

D.用頻率為ν1的可見(jiàn)光照射K,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向B端滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)可能不變

剖析:因紫外線的頻率比可見(jiàn)光的頻率高,所以用紫外線照射時(shí),電流表中必然有電流經(jīng)過(guò),A錯(cuò)誤;因不知陰極K的截止頻率,所以用紅外線照射時(shí)不用然發(fā)生光電效應(yīng),B錯(cuò)誤;用頻率為ν1的可見(jiàn)光照射,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到A端時(shí),0,光電效應(yīng)還在發(fā)生,電流表中必然有電流經(jīng)過(guò),C錯(cuò)MK誤;滑動(dòng)變阻器的滑片向B端滑動(dòng)時(shí),UMK增大,陰極M吸取光電子的能力增強(qiáng),光電流會(huì)增大,當(dāng)全部光電子都到達(dá)陽(yáng)極M時(shí),電流達(dá)到最大,即飽和電流,若在滑動(dòng)前,電流已經(jīng)達(dá)到飽和電流,那么再增大UMK,光電流也不會(huì)增大,D正確.

答案:D

7.熱輻射是指全部物體在必然的溫度下都要向外輻射電磁波的現(xiàn)象.輻射強(qiáng)度指垂直于電磁波

方向的單位面積在單位時(shí)間內(nèi)所接收到的輻射能量.在研究同一物體在不相同溫度下向外輻射的電磁

波的波長(zhǎng)與其輻射強(qiáng)度的關(guān)系時(shí),獲取以下列圖的圖線,圖中橫軸λ表示電磁波的波長(zhǎng),縱軸Mλ表

示某種波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度,則由Mλ-λ圖線可知,同一物體在不相同溫度下()

向外輻射同一波長(zhǎng)的電磁波的輻射強(qiáng)度相同

3

B.向外輻射的電磁波的波長(zhǎng)范圍是相同的

C.向外輻射的電磁波的總能量隨溫度高升而減小

D.輻射強(qiáng)度的極大值隨溫度高升而向短波方向偏移

剖析:由Mλ-λ圖線可知,關(guān)于同一物體,隨著溫度的高升,一方面,各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加,

選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;另一方面,輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向搬動(dòng),選項(xiàng)D正確,B錯(cuò)誤.

答案:D

8.在用單縫衍射實(shí)驗(yàn)考據(jù)光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

A.使光子一個(gè)一個(gè)地經(jīng)過(guò)狹縫,若是時(shí)間足夠長(zhǎng),底片大將會(huì)顯示衍射圖樣

B.單個(gè)光子經(jīng)過(guò)狹縫后,底片上會(huì)出現(xiàn)完滿的衍射圖樣

C.光子經(jīng)過(guò)狹縫后的運(yùn)動(dòng)路徑是直線

D.光的顛簸性是大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

剖析:個(gè)別或少許光子表現(xiàn)出光的粒子性,大量光子表現(xiàn)出光的顛簸性.若是時(shí)間足夠長(zhǎng),經(jīng)過(guò)狹縫的光子數(shù)也就足夠多,粒子的分布依照顛簸規(guī)律,底片大將會(huì)顯示出衍射圖樣,A、D正確.單個(gè)光子經(jīng)過(guò)狹縫后,路徑是隨機(jī)的,底片上也不會(huì)出現(xiàn)完滿的衍射圖樣,B、C錯(cuò).

答案:AD

9.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng),以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是

()

A.增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大

B.減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失

C.改用頻率小于ν的光照射,必然不發(fā)生光電效應(yīng)

D.改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動(dòng)能變大

剖析:增大入射光強(qiáng)度,單位時(shí)間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加,光電流增大,選項(xiàng)A正確.光電

效應(yīng)現(xiàn)象可否消失與光的頻率有關(guān),而與照射光強(qiáng)度沒(méi)關(guān),應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤.用頻率為ν的光照射光

電管陰極,發(fā)生光電效應(yīng),用頻率較小的光照射時(shí),若光的頻率仍大于極限頻率,則仍會(huì)發(fā)生光電效

4

2應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤.依照hν-W逸=2mv可知,增加照射光頻率,光電子的最大初動(dòng)能也增大,應(yīng)選項(xiàng)D正確.

答案:AD

10.右圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像.由

圖像可知()

A.該金屬的逸出功等于E

B.該金屬的逸出功等于hν0

C.入射光的頻率為21ν0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為21ED.入射光的頻率為20時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Eν剖析:由題圖可知,該金屬的極限頻率為ν,而E-ν關(guān)系圖像的斜率代表普朗克常量,可知選項(xiàng)A、0kB正確.依照光電效應(yīng)的規(guī)律可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.答案:ABD

二、填空題(共2小題,每題6分,共12分)

一顆質(zhì)量為5.0kg的炮彈以200m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),它的德布羅意波長(zhǎng)

為;若它以光速運(yùn)動(dòng),它的德布羅意波長(zhǎng)為;若要使它的德布羅意波長(zhǎng)為400nm,則它的運(yùn)動(dòng)速度為.答案:6.63×10-37m4.42×10-43m3.31×10-28m/s

在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,獲取的遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系以下列圖.若該直線的斜

率和截距分別為k和b,電子電荷量的絕對(duì)值為e,則普朗克常量可表示為,所用資料的逸

出功可表示為.

5

剖析:依照光電效應(yīng)方程km0及kmc得c???0,故?,?0,得,0E=hν-WE=eUU=?-??=kb=-?h=ekW=-eb.答案:ek-eb三、計(jì)算題(共3小題,13、14題每題12分,15題14分,共38分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必定明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)

某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.0×10-19J,某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功,試求:

這種單色光的頻率多大?

(2)在光電管的陽(yáng)極和陰極間加30V的加速電壓,用這種單色光照射光電管的陰極,光電子到達(dá)陽(yáng)

極時(shí)的動(dòng)能有多大?

剖析:(1)該單色光的頻率即為光電管陰極金屬的極限頻率.該單色光光子能量ε=hν,

?×10-19所以ν=?=×10-34Hz=6.0×1014Hz.

到達(dá)陽(yáng)極時(shí)電子的動(dòng)能即為加速電壓所做的功:Ek=eU=1.6×10-19×30J=4.8×10-18J.

答案:(1)6.0×1014Hz

(2)4.8×10-18J

14.光電管是應(yīng)用光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光信號(hào)與電信號(hào)之間相互變換的裝置,其廣泛應(yīng)用于光功率測(cè)量、光信號(hào)記錄、電影、電視和自動(dòng)控制等諸多方面.以下列圖,C為光電管,B極由金屬鈉制成(鈉的極限波長(zhǎng)為5.0×10-7m).現(xiàn)用波長(zhǎng)為×10-7m的某單色光照射B極.

6

電阻R上電流的方向是向左還是向右?

求出從B極發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能.

若恩賜光電管足夠大的正向電壓時(shí),電路中光電流為10μA,則每秒射到光電管B極的光子數(shù)最少為多少個(gè)?

剖析:(1)B極板上逸出光電子,相當(dāng)于電源的正極,A為負(fù)極,故流過(guò)R的電流向左.

(2)Ekm=h?-h?=6.63×10-34×3×108×(1-7-1-7)J=1.66×10-20J.??0×10×10

每秒電路中流過(guò)的電子電荷量

-6-5Cq=It=10×10×1C=1×10

?1×10-513n=?=×10-19個(gè)=6.25×10個(gè).答案:(1)向左(2)1-20J(3)6.25×1013個(gè).66×1015.依照光子說(shuō),光子的能量ε=hν,由質(zhì)能方程可知,物體能量2,頻率5×1014Hz的光E=mcν=子擁有的動(dòng)量是多少?一電子的動(dòng)量與該光子相同,該電子的運(yùn)動(dòng)速度是多少?該電子物質(zhì)波的波長(zhǎng)λe是多少?2動(dòng)量p=mc.故得剖析:對(duì)光子,能量E=hν=mc,

??×10-34×5×1014-27p=m