高中物理第十七章检测(B)(含解析)新人教版选修35

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高中物理学习材料桑水制作第十七章单元测试题一、选择题1、入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B．逸出的光电子的最大初动能减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D．有可能不再产生光电效应2、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。

从科学研究的方法来说这属于（）A．等效代替B．控制变量C．科学假说D．数学归纳3、如图1所示，画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象，从图象可以看出，随着温度的升高，则（）A．各种波长的辐射强度都有增加B．只有波长短的辐射强度增加C．辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．辐射电磁波的波长先增大后减小图14、对光的认识，以下说法正确的是（）A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，不具有粒子性；光表现出粒子性时，不具有波动性D．光的波粒二象性应理解为：在某些场合下光的波动性表现明显，在另外一些场合下，光的粒子性表现明显5、光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的方向而发生散射，康普顿对散射的解释为（）A．虽然改变原来的运动方向，但频率保持不变B．光子从电子处获得能量，因而频率增大C．入射光引起物质内电子做受迫振动，而从入射光中吸收能量后再释放，释放出的散射光频率不变D．由于电子受碰撞后得到动量，散射后的光子频率低于入射光的频率6、一束绿光照射某金属发生了光电效应，则下列说法正确的是（）A．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子数增加B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用紫光照射，则可能不会发生光电效应D．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加7、用波长为λ1和λ2的单色光1和2分别照射金属1和2的表面。

高中物理第十七章波粒二象性测评B 新人教版选修35

【优化设计】2015-2016学年高中物理第十七章波粒二象性测评B 新人教版选修3-5(高考体验卷)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;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)1.(2013·上海单科)当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时()A.锌板带负电B.有正离子从锌板逸出C.有电子从锌板逸出D.锌板会吸附空气中的正离子解析:发生光电效应时,有电子从锌板逸出,锌板带上正电,选项A、B错误,选项C正确;锌板带正电,吸附空气中的负离子,选项D错误。

答案:C2.(2011·上海单科)用极微弱的可见光做双缝干涉实验,随着时间的增加,在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图像,则()A.图像(a)表明光具有粒子性B.图像(c)表明光具有波动性C.用紫外光做实验观察不到类似的图像D.实验表明光是一种概率波解析:图像(a)表明单个光子的运动落点无规律,表现出光的粒子性,选项A正确;图像(c)表明大量光子运动的规律表现出光的波动性,选项B正确;用任意单色光做实验都能得到类似的结果,选项C错误;实验表明光子到达各个地方的几率不一样,光是一种概率波,选项D正确。

答案:ABD3.(2010·上海单科)根据爱因斯坦光子说,光子能量E等于(h为普朗克常量,c、λ为真空中的光速和波长)()A.hB.hC.hλD.解析:光子的能量E=hν,而ν=,故E=h,选项A正确。

答案:A4.(2011·广东理综)光电效应实验中,下列表述正确的是()A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于截止频率才能产生光电子解析:只有当入射光频率大于截止频率时才能发生光电效应,如果入射光频率小于截止频率,不论光多么强也不会产生光电流,选项B错误,D正确;光电流的大小只与单位时间流过单位截面积的光电子数目有关,而与光照时间的长短无关,选项A错误;遏止电压即反向电压,eU=E k,E k=hν-W0,故eU=hν-W0,与入射光的频率有关,当改变入射光频率时,遏止电压也会变化,选项C正确。

人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试含答案及详细解析

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.一束波长为7×10－5cm的光波，每秒钟有3×1015个光子通过一个与光线垂直的平面．另有一束光，它传输相同的能量，但波长为4×10－5cm.那么这束光每秒钟通过这垂直平面的光子数目为()A． 0.58×1015个B． 3×1015个C． 1.71×1015个D． 5.25×1015个2.关于光电效应现象，下列说法中正确的是()A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生B．光电子的最大初动能跟入射光的强度成正比C．发生光电效应的时间一般都大于10－7sD．保持入射光频率不变，发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数与入射光的强度成正比3.能够说明光具有粒子性的现象是()A．光的干涉现象B．光的衍射现象C．光的色散现象D．光电效应现象4.关于图中四位杰出物理学家所做的贡献，表述正确的是()A．麦克斯韦在实验中证实了电磁波的存在B．赫兹预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波C．法拉第发现了电流的磁效应D．托马斯·杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质5.光照射到某金属表面，金属表面有光电子逸出，则( )A．若入射光的频率增加，光的强度减弱，那么逸出电子的能量可能不变B．若入射光的频率不变，光的强度减弱，那么单位时间内逸出电子数目减少C．若入射光的频率不变，光的强度减弱到不为零的某一数值时，可能不再有电子逸出D．若入射光的频率增加，而强度不变，那么单位时间内逸出电子数目不变，而光电子的能量增大6.用不同频率光照射某一金属发生光电效应时，光电子逸出最大初动能随入射光频率变化的图象如图所示，则图中横、纵轴截距及斜率的物理意义为()A．斜率为普朗克常数的倒数B．纵轴截距为逸出功的倒数C．横轴截距为极限频率D．横轴截距为极限波长7.下列关于概率波的说法中，正确的是()A．概率波就是机械波B．物质波是一种概率波C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D．在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过8.关于康普顿效应，下列说法正确的是()A．康普顿效应证明光具有波动性B．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了C．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D．康普顿效应可用经典电磁理论进行解释9.光电效应实验中，下列结果正确的是()A．光照时间增大为原来的2倍时，光电流也增大为原来的2倍B．当入射光的频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能也增为原来的2倍C．入射光波长增大为原来的2倍，有可能不发生光电效应D．入射光强增大为原来的2倍时，单位时间发出的光电子数量有可能变为原来的4倍10.用两束频率相同但强度不同的紫外线照射两种不同的金属，假若它们都有光电子逸出，则() A．从逸出功较小的金属表面逸出的光电子的最大初动能一定较大B．逸出功较小的金属产生的光电流强度一定较大C．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电子最大初动能一定较大D．受强度较大的紫外线照射的金属产生的光电流强度一定较大二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示，某种单色光射到光电管的阴极上时，电流表有示数，则()A．入射的单色光的频率必大于阴极材料的极限频率B．增大单色光的强度，电流表示数将增大C．滑片P向左移，可增大电流表示数D．滑片P向左移，电流表示数将减小，甚至为零12.(多选)用绿光照射金属钾时恰能发生光电效应，在下列情况下仍能发生光电效应的是() A．用红光照射金属钾，而且不断增加光的强度B．用较弱的紫外线照射金属钾C．用黄光照射金属钾，且照射时间很长D．只要入射光的波长小于绿光的波长，就可发生光电效应13.(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥，判断下列说法正确的是()A．采取办法提高测量Δx的精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx的精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关14.（多选）图为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.5×1014Hz，则以下判断正确的是()A．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B．发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C．用λ＝0.5 μm的光照射光电管时，电路中有光电流产生D．光照射时间越长，电路中的电流越大三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.太阳光垂直射到地面上，地面上1 m2接收的太阳光的功率为1.4 kW，其中可见光部分约占45%.(1)假如认为可见光的波长(λ＝)约为0.55 μm，日地间距离R＝1.5×1011m．普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，估算太阳每秒辐射出的可见光光子数．(2)若已知地球的半径为6.4×106m，估算地球接收的太阳光的总功率．16.质量为1 000 kg的小汽车以v＝30 m/s的速度在高速公路上行驶，试计算小汽车的布罗意波的波长．为什么我们无法观察到其波动性？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)17.已知锌的逸出功W0＝3.34 eV，试通过计算说明：用波长λ＝0.2 μm的光照射锌板时能否发生光电效应．(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，真空中光速c＝3×108m/s)18.从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图所示的实验装置测量某金属的遏止电压U c与入射光频率ν，作出U c－ν的图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．图中频率ν1、ν2，遏止电压U c1、U c2及电子的电荷量e均为已知，求：(1)普朗克常量h；(2)该金属的截止频率νc.答案解析1.【答案】C【解析】由题意得n1＝n2，代入数据得n2＝1.71×1015个，2.【答案】D知，当入射光波长大于极限波长时，不能发生光电效应，A错；由E k＝hν－【解析】由ε＝hν＝h CλW0知，最大初动能与入射光频率有关，与入射光的强度无关，B错；发生光电效应的时间一般不超过10－9s，C错．3.【答案】D【解析】光的干涉、衍射、色散说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，D正确．4.【答案】D【解析】赫兹在实验中证实了电磁波的存在，选项A错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，并认为光是一种电磁波，选项B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，选项C错误；托马斯·杨进行了双缝实验，发现了光的干涉性质，选项D正确．5.【答案】B【解析】若入射光的频率增加，光电子的能量变大，A错；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，只要频率大于金属的极限频率，那么一定会有光电子逸出，光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目．入射光的频率不变，光的强度减弱，单位时间内逸出电子数目减少，B对，C错；频率增加，光电子的能量一定变大，光照强度不变，则单位时间内照射的光子数减少，所以逸出的光电子数减小，D错．6.【答案】C【解析】由光电子逸出最大初动能随入射光频率变化的图象E k＝hν－W得，该图线的斜率表示普朗克常量h，纵轴截距的绝对值为逸出功，横轴截距绝对值对应的频率是发生光电效应的最小频率，即为极限频率，C正确．7.【答案】B【解析】概率波与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，故A错误；物质波是一种概率波，故B正确；概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故C错误；根据不确定性关系，在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过，故D错误．8.【答案】C【解析】康普顿效应揭示了光具有粒子性，A错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ＝，知波长变长，B错误，C正确；光电效应和康普顿效应都无法用经典电磁理论进行解释，D错误．9.【答案】C【解析】光电效应的发生是瞬时的，A错误；根据光电效应方程E k＝hν－W0可知，频率增大为原来的2倍时，光电子的最大初动能不是原来的2倍，B错误；入射光波长增大为原来的2倍，频率变为原来的，有可能不发生光电效应，C正确；入射光强增大为原来的2倍时，单位时间发出的光电子数量有可能变为原来的2倍，D错误．10.【答案】A【解析】根据光电效应方程E k＝hν－W0，入射光的频率相同，逸出功越小，光电子的最大初动能越大，A正确，C错误；同一金属在能发生光电效应的条件下，光电流强度与入射光的强度成正比，与逸出功无关，B错误；不同的金属，光电流强度不仅与入射光的强度有关，还与所加电压有关，故强度较大的紫外线照射的金属产生的光电流强度不一定较大，D错误．11.【答案】ABC【解析】用一定频率单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知ν＞ν0，A正确；发生光电效应后，增加光的强度能使光电流增大，B正确；滑片P向左移，光电管两端的电压增大，左边的极板为负极，右边极板为正极，到达极板的光电子数增大，电流表示数增大，C正确，D错误．12.【答案】BD【解析】光电效应的发生存在一个极限频率，同时对应着极限波长，只要照射光的频率大于极限频率(对应着小于极限波长)就会发生光电效应，与照射光的强度无关，红光和黄光的频率均小于绿光的频率，而紫光频率大于绿光的频率，正确答案是B、D.13.【答案】AD【解析】不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度．14.【答案】BC【解析】在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关．据此可判断A、D错误，B正确．波长λ＝0.5 μm的光子的频率ν＝＝Hz＝6×1014Hz＞4.5×1014Hz，可发生光电效应，所以C正确．15.【答案】(1)4.9×1044个(2)1.8×1014kW【解析】(1)设地面上垂直太阳光每平方米面积上每秒接收的可见光光子数为n，则有：P×45%＝nh ，解得n＝＝个＝1.75×1021个，则所求可见光光子数N＝n·4πR2＝1.75×1021×4×3.14×(1.5×1011)2个≈4.9×1044个．(2)地球接收太阳光的总功率P地＝Pπr2＝1.4×3.14×(6.4×106)2kW≈1.8×1014kW.16.【答案】见解析【解析】小汽车的动量为p＝mv＝1 000×30 kg·m/s＝3×104kg·m/s，故小汽车的德布罗意波的波长为λ＝＝m＝2.21×10－38m因小汽车的德布罗意波的波长太短，故无法观察到其波动性．17.【答案】能发生光电效应【解析】波长λ＝0.2 μm的光的光子的能量为：E＝hν＝＝9.945×10－19J锌的逸出功：W0＝3.34 eV＝3.34×1.6×10－19J＝5.344×10－19J由于E＞W0，故能够发生光电效应．18.【答案】(1)(2)【解析】根据爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0及动能定理eU c＝E k得U c＝(ν－νc)结合图象知k＝＝＝普朗克常量h＝，ν0＝。

人教版高中物理选修3-5第十七章《波粒二象性》单元检测题(解析版)

《波粒二象性》单元检测题一、单选题1. 已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子?的值为( ) ．A． B ． C ． D ．以上均不正确2. 下列说法正确的是( )A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长3. 如图，当电键S 断开时，用光子能量为 3.1 eV 的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 V 时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60 V 时，电流表读数为零．由此可知阴极材料的逸出功为( )A．1.9 eV B ．0.6 eV C ．2.5 eV D ．3.1 eV4. 如图所示，一验电器与锌板相连，现用一弧光灯照射锌板一段时间，关灯后，指针保持一定偏角( )A．用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将增大第1 页共10 页B．用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将减小C．使验电器指针回到零，改用强度更大的弧光灯照射锌板相同的时间，验电器的指针偏角将增大D．使验电器指针回到零，改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器的指针一定偏转5.下列关于光的本性的说法中正确的是( )A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”，惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，综合他们的说法圆满地说明了光的本性B．光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性D．频率低、波长长的光，粒子性特征显著；频率高、波长短的光，波动性特征显著6.如图所示，某金属板M 在紫外线照射下，不停地向各个方向发射速度大小不同的电子，发射电子的最大初速度为v，在M旁放置一金属网N，如果S闭合，滑片P置于最左端时，电流表的示数不为零，向右调节滑片P，恰好使电流表的示数为零，此时M、N 间的电势差为UMN，已知电子质量为m，电荷量为－e，关于通过电流表的电流方向和UMN，下列说法正确的是( )A．从c 到d，UMN＝ B ．从d 到c，UMN＝C．从c 到d，UMN＝ D ．从d 到c，U MN ＝7.颜色不同的 a 光和 b 光由媒质射向空气时，临界角分别为Ca和Cb，且Ca＞Cb，当用a光照射某种金属时发生了光电效应，现改用 b 光去照射，可以断定( )第2 页共10 页A．不一定能发生光电效应B．光电子数目增大C．光电子的最大初动能增大D．光电子数目减少8.关于物质波，下列说法正确的是( )A．速度相等的电子和质子，电子的波长长B．动能相等的电子和质子，电子的波长短C．动量相等的电子和中子，中子的波长短D．甲电子的速度是乙电子的 3 倍，甲电子的波长也是乙电子的 3 倍9.一束波长为7×10－5cm 的光波，每秒钟有3×1015 个光子通过一个与光线垂直的平面．另有一束光，它传输相同的能量，但波长为4×10－5cm.那么这束光每秒钟通过这垂直平面的光子数目为( )A．0.58×1015 个 B ．3×1015个 C ． 1.71×1015 个 D ． 5.25×1015 个10.波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是( )A．光电效应现象揭示了光的波动性B．热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等11.如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的 B 单色光照射光电管时不发生光电效应，则( )A．A光的强度大于B光的强度B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由 a 流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由 b 流向a第3 页共10 页二、多选题12.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知( )A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动13.以下关于辐射强度与波长的关系的说法中正确的是( )A．物体在某一温度下只能辐射某一固定波长的电磁波B．当铁块呈现黑色时，说明它的温度不太高C．当铁块的温度较高时会呈现赤红色，说明此时辐射的电磁波中该颜色的光强度最强D．早、晚时分太阳呈现红色，而中午时分呈现白色，说明中午时分太阳温度最高14. 1922 年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X 射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大．下列说法中正确的是( )A．有些X射线的能量传给了电子，因此X射线的能量减小了B．有些X射线吸收了电子的能量，因此X射线的能量增大了C．X 射线的光子与电子碰撞时，动量守恒，能量也守恒D．X 射线的光子与电子碰撞时，动量不守恒，能量守恒15.某种金属在单色光照射下发射出光电子，光电子的最大初动能( )A．随照射光强度的增大而增大B．随照射光频率的增大而增大第4 页共10 页C．随照射光波长的增大而增大D．与照射光的照射时间无关16.光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是( )A．单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量Δx 大，动量不确定量Δp 小，可以忽略B．当能发生衍射现象时，动量不确定量Δp 就不能忽略C．单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量小，动量不确定量大的缘故D．以上解释都是不对的三、实验题17.如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成．(1) 示意图中，a 端应是电源________极．(2) 光控继电器的原理是：当光照射光电管时，________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3) 当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则________说法正确．A．增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大四、计算题18.一个带电荷量为元电荷的粒子，经206 V 的加速电压由静止加速后，它的德布罗意波长为0.002 nm，试求这个粒子的质量．19.为引起人眼的视觉，进入人眼的绿光的能量至少为每秒E＝10－16J．假设在漆黑的夜晚，在距人s＝100 m远处点亮一只绿光小灯泡，为使人看到它的光线，小灯泡的功第5 页共10 页率至少为多大？( 人用一只眼看，瞳孔直径为 4 mm)20.铝的逸出功是 4.2 eV ，现在将波长200 nm的光照射铝的表面．(1) 求光电子的最大初动能．(2) 求遏止电压．(3) 求铝的截止频率．第6 页共10 页答案解析21.【答案】A【解析】由光速、波长的关系可得出光的频率ν＝，从而?＝hν＝，故 A 选项正确．22.【答案】A【解析】23.【答案】C【解析】根据题意，当电压表读数大于或等于0.60 V 时，即为反向电压为0.6 V 时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的初动能为：E k＝eU＝0.6 eV ，根据爱因斯坦光电效应方程有：W ＝hν－E k＝3.1 eV －0.6 eV ＝2.5 eV ，C正确．24.【答案】C【解析】发生光电效应时，锌板失去电子带正电，用一带负电的金属小球与锌板接触，锌板所带的正电变小，所以验电器指针偏角将减小．若金属小球所带的负电较多，验电器指针偏角会先变小后变大，A、B 错误；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，所以锌板所带的正电变多，验电器的指针偏角将增大， C 正确；发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，红外线照射不一定发生光电效应，所以指针不一定偏转，D错误．25.【答案】C【解析】26.【答案】A【解析】由题意可知，当闭合开关S时，M产生的光电子能到达金属网N，所以电流的方向为从 c 到d；恰好使电流表的示数为零，此时光电子恰好不能到达N，若M、N 间的电势差为UMN，则由动能定理得：2 eUMN＝mv得UMN＝. 故A正确．第7 页共10 页27.【答案】C【解析】根据sin C＝，Ca＞Cb. 知a 光的折射率小于 b 光的折射率，则 a 光的频率小于b 光的频率，用 a 光照射某种金属时发生了光电效应，则 b 光照射一定能发生光电效应，A 错误；光的强度影响单位时间内光电子的数目，而频率的大小与光的强度无关，光的频率与光电子的数目无关，B、D 错误；根据光电效应方程E km＝hν－W0 知，b 光照射产生的光电子最大初动能大，C正确．28.【答案】A【解析】由λ＝可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，A 正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系p＝可知，电子的动量小，波长长，B错误；动量相等的电子和中子，其波长应相等，C错误；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的 3 倍，甲的动量也是乙的 3 倍，则甲的波长应是乙的，D错误．29.【答案】C【解析】由题意得n1 ＝n2 ，代入数据得n2＝1.71×1015 个，30.【答案】B【解析】光电效应现象揭示了光的粒子性， A 错误；热中子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性， B 正确；普朗克借助于能量子假说，解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念， C 错误；根据德布罗意波长公式，若一个电子的德布罗意波长和一个质子的德布罗意波长相等，则动量p 也相等，动能则不相等， D 错误．31.【答案】C【解析】根据产生光电效应的条件可知选项A、B均错误；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故选项C正确，D错误．32.【答案】ACD【解析】温度升高，各种波长的辐射强度都会增加，随着温度的升高，辐射强度的极大值向较短波长方向移动．33.【答案】BC第8 页共10 页【解析】同一物体在一定温度下辐射不同波长的电磁波，在室温下大多数物体辐射不可见的红外光，当温度加热到500℃左右时，开始发出暗红色的可见光，温度上升到1500℃时变成白炽光， A 错，B、C 对，早晚时分太阳呈现红色与太阳和地球间距离有关．34.【答案】AC【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，能量减小，根据λ＝，知波长增大，碰撞过程系统不受外力，故动量守恒，光子的能量远大于电子的束缚能时，光子与自由电子或束缚较弱的电子发生弹性碰撞，故能量守恒，A、C正确．35.【答案】BD【解析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式E k＝hν－W知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，与入射光的强度、波长及光照时间无关，故B、D正确，A、C错误．36.【答案】ABC【解析】由不确定性关系可知选项A、B、C正确．37.【答案】(1) 正(2) 阴极K 发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M 磁化，将衔铁N 吸住．无光照射光电管时，电路中无电流，N 自动离开M(3)B【解析】38.【答案】1.67×10－27kg【解析】粒子加速后获得的动能为E k＝mv2＝eU 粒子的物质波的波长λ＝粒子的动量p＝mv以上各式联立得m＝＝1.67×10－27kg.39.【答案】10－6W第9 页共10 页【解析】设人眼瞳孔直径为d，由题意知E＝×π( )2解得P＝＝W＝10－6W40.【答案】(1)3.3 ×10－19J(2) 遏制电压约为 2.1 V(3)1.01 ×1015Hz动能为【解析】(1) 根据爱因斯坦光电效应方程得：光电子的最大初－19J E k＝－W≈ 3.3×10(2) 根据动能定理得到：遏止电压U c＝＝V≈ 2.1 V(3) 当光电子逸出时的动能为零时，再减小照射光的频率便不能发生光电效应了，截止频率νc＝＝Hz＝1.01×1015Hz.第10页共10 页。

高中物理第十七、十八单元检测新人教版选修35

第十七章波粒二象性第十八章原子结构(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是( ) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．由光电效应现象可知光子与电子是同一种粒子；从双缝干涉实验结果看出，光波与械波是同一种波C．在一束光中，光子间的相互作用使光表现出波的性质D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性2．当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有的最大初动能是1.5 eV.为了使这种金属发生光电效应，入射光的最低能量为( )A．1.5 eV B．3.5 eVC．5.0 eV D．6.5 eV3．关于原子结构，下列说法中正确的是( ) A．利用α粒子散射实验可以估算原子核的半径B．利用α粒子散射实验可以估算核外电子的运动半径C．原子的核式结构模型很好地解释了氢原子光谱的实验D．处于激发态的氢原子放出光子后，核外电子运动的动能将增大4．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子( )A．更接近原子核B．更远离原子核C．受到一个以上的原子核作用D．受到原子核较大的冲量作用5．2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行的电子干涉实验．如图1所示，从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明 ( )图1A．光具有波动性B．光具有波粒二象性C．微观粒子也具有波动性D．微观粒子的波是一种电磁波6．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则( ) A．电子轨道半径越小B．核外电子运动速度越大C．原子能量越大D．电势能越小7．氢原子的能级图如图2所示，一群原来处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级的过程中( )图2A．放出三种频率不同的光子B．放出六种频率不同的光子C．放出的光子的最大能量为12.75 eV，最小能量是0.66 eVD．放出的光能够使逸出功为13 eV的金属发生光电效应8．氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子．已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子的能级示意图如图3所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )图3A．42.8 eV(光子) B．43.2 eV(电子)C．41.0 eV(电子) D．54.4 eV(光子)9．研究光电效应规律的实验装置如图4所示，用频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K射出后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压U c.下列表示光电效应实验规律的图象中，正确的是( )图410．用如图5所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )图5A．a光的频率一定大于b光的频率B．增大b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD．只增大a光的强度可使通过电流计G的电流增大二、填空题(本题共4小题，共20分)11．(5分)已知氢原子的基态能量为－13.6 eV，第二能级E2＝－3.4 eV，如果氢原子吸收________eV能量，可由基态跃迁到第二能级．如果再吸收1.89 eV能量，还可由第二能级跃迁到第三能级，则氢原子的第三能级E3＝________ eV.12．(5分)黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割的最小能量值组成，每一份称为______.1905年爱因斯坦由此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为________，并成功解释了________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖．13．(5分)图6中画出了氢原子的5个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属钾的逸出功为2.22 eV.在这些光波中，能够从金属钾的表面打出光电子的总共有________种．图614．(5分)如图7所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，由图可知该金属的极限频率为________，该图线的斜率表示__________．该金属的逸出功为________．图7三、计算题(本题共4小题，共40分)15．(8分)如图8所示，阴极K用极限波长λ0＝0.66 μm的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm的绿光照射阴极K，调整两个极板电压，当A极板电压比阴极高出2.5 V时，光电流达到饱和，电流表示数为I＝0.64 μA，求：图8(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．16．(8分)氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6 eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，氢原子在n＝4的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？17．(12分)氢原子的能级图如图9所示，某金属的极限波长恰好等于氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级所发出的光的波长．现在用氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少？图918．(12分)氢原子处于基态时，原子的能量为E1＝－13.6 eV，当处于n＝3的激发态时，能量为E3＝－1.51 eV，则：(1)当氢原子从n＝3的激发态跃迁到n＝1的基态时，向外辐射的光子的波长是多少？(2)若要使处于基态的氢原子电离，至少要用多大频率的电磁波照射原子？(3)若有大量的氢原子处于n＝3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中最长波长是多少？答案1．D 2．B 3．AD 4．AD 5．C 6．C 7．BC 8．A 9．ACD 10．AD 11．10.2 －1.5112．能量子ε＝hν光电效应爱因斯坦光电效应13．414．4.3×1014 Hz 普朗克常量h 1.78 eV15．(1)4.0×1012个9.64×10－20 J(2)8.0×1012个9.64×10－20 J16．(1)0.85 eV (2)12.75 eV17．7.65 eV18．(1)1.03×10－7 m (2)3.28×1015 Hz (3)3种6．58×10－7 m。

高中物理第十七章检测发现闯关新人教版选修3-5

高中物理第十七章检测发现闯关新人教版选修3-5( 时间 60 分钟，满分 100 分)一、选择题 ( 本大题共 7 个小题，每题7 分，共 49 分。

在四个选项中，起码有一个选项切合题目要求，所有选对的得7 分，选不全的得 3 分，有错选或不选的得0 分 ) 1．能正确解说黑体辐射实验规律的是()A．能量的连续经典理论B．普朗克提出的能量量子化理论C．以上两种理论系统任何一种都能解说D．牛顿提出的能量微粒说分析：依据黑体辐射的实验规律，跟着温度的高升，一方面各样波长的辐射强度都增添；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向挪动，只好用普朗克提出的能量量子化理论才能获得较满意的解说，故 B 正确。

答案： B2．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为，c表示光速，h为普朗克常量，该P激光器每秒钟发射的光子数为()λP hPA. hcB. λccPλC. h D．λPhchc P λP 分析：每个光量子的能量ε＝hν ＝λ，每秒钟发射的总能量为P，则 n＝ε＝hc，A 正确。

答案： A3．在做双缝干预实验时，发现 100 个光子中有96 个经过双缝后打到了察看屏上的 b 处，则 b 处可能是()A．亮纹B．暗纹C．既有可能是亮纹也有可能是暗纹D．以上各样状况均有可能解析：按波的概率散布的特色去判断，因为大多数光子都落在 b 点，故 b 处必定是亮纹，选项 A正确。

答案： A4．现代物理学以为，光和实物粒子都拥有波粒二象性。

以下事实中突出表现颠簸性的是()A．必定频次的光照耀到锌板上，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，吹出的肥皂泡倒是彩色的C．质量为10－3 kg 、速度为 10－2 m/s 的小球，其德布罗意波长约为10－23 m，可是我们能清楚地观察到小球运动的轨迹D．人们常利用热衷子研究晶体的构造，因为热衷子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致同样分析：光子照耀到锌板上，发生光电效应，说明光有粒子性，故 A 不正确；白光在肥皂泡上发生薄膜干预时，会出现彩色条纹，光的干预现象说了然光拥有颠簸性，故B正确；由于实物的波长很小，颠簸性不显然，表现为粒子性，因此看到小球的轨迹，故 C 不正确；用热衷子研究晶体构造，实际上是经过中子的衍射来“察看”晶体的，是利用中子的颠簸性，故D 正确。

高中物理人教版选修3-5章末综合测评第17章章末分层突破 Word版含答案

章末综合测评(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分，在每题给出的5个选项中有3项符合题目要求，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)1．一个光子和一个电子具有相同的波长，则()A．光子具有较大的动量B．光子具有较大的能量C．电子与光子的动量相等D．电子和光子的动量不确定E．电子和光子都满足不确定性关系式ΔxΔp≥h 4π【解析】根据λ＝hp可知，相同的波长具有相同的动量．【答案】BCE2．光电效应实验中，下列表述正确的是()A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子E．只要满足频率条件，光电效应几乎是瞬时发生的【解析】在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，故A、B错误，D、E正确．由－eU＝0－E k，E k＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止电压与入射光频率ν，有关，C正确．【答案】CDE3．在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是()A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改用频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大E．光电效应的发生与照射光的强度无关【解析】增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项B错误，E正确．用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，用频率较小的光照射时，若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项C错误；根据hν－W逸＝12m v2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项D正确．【答案】ADE4．下列叙述的情况中正确的是()A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样B．光是波，与橡皮绳上的波类似C．光是波，但与宏观概念的波有本质的区别D．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的E．光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动的规律来描述【解析】光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某位置的概率遵守波动规律，与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项A、B错误，C、E正确．根据光电效应可知，光是一种粒子，光子与电子的作用是一对一的关系，所以选项D正确．【答案】CDE5．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子()A．一定落在中央亮纹处B．一定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处E．落在中央亮纹处的可能性最大【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C 、D 、E 正确．【答案】 CDE6．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 ．电子绕核运动时，不遵从牛顿运动定律D ．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的E ．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，对于微观粒子的运动，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 、E 正确．【答案】 CDE二、非选择题(本题共7小题，共64分．按题目要求作答．)7．(6分)(2016·江苏高考)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．【解析】光速为c ，频率为ν的光子的波长λ＝c ν，光子的动量p ＝h λ＝hνc .用该频率的光垂直照射平面镜，光被垂直反射，则光子在反射前后动量方向相反，取反射后的方向为正方向，则反射前后动量改变量Δp ＝p 2－p 1＝2hνc .【答案】 hνc 2hνc8．(6分)经150 V 电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，电子到达屏上的位置受________规律支配，无法用确定的________来描述它的位置．【解析】电子被加速后其德布罗意波波长λ＝h p ＝1×10－10 m ，穿过铝箔时发生衍射，电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能用“轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波来描述．【答案】波动坐标9．(6分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV ，用波长为2.5×10－7 m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108 m/s ，元电荷为1.6×10－19 C ，普朗克常量为6.63×10－34 J·s.钾的极限频率为________，该光电管发射的光电子的最大初动能是________．【解析】由W 0＝hνc 得，极限频率νc ＝W 0h ≈5.3×1014 Hz ；由光电效应方程E k ＝hν－W 0得，光电子的最大初动能E k ＝h c λ－W 0≈4.4×10－19 J.【答案】 5.3×1014 Hz,4.4×10－19 J10．(10分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能．如图1所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．图1(1)标出电源和电流表的正负极；(2)入射光应照在________极上．(3)电流表读数是10 μA ，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个．【解析】 (1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B 向A 运动，即电流是由左向右．因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极．(2)光应照在B 极上．(3)设电子个数为n ，则I ＝ne ，所以n ＝10×10－61.6×10－19＝6.25×1013(个)．【答案】 (1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极 (2)B (3)6.25×101311．(12分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图2所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K 涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m)．图2各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：(1)光电管阴极K上应涂有金属________；(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．【导学号：66390025】【解析】(1)依题意知，可见光的波长范围为400×10－9～770×10－9m而金属铯的极限波长为λ＝0.660 0×10－6m＝660×10－9m，因此，光电管阴极K上应涂金属铯．(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关S应和b接触．(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a接触，所以电路中的开关S应和a接触．【答案】(1)铯(2)b(3)a12．(12分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是λ＝hp，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小．电子质量m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字．【导学号：66390026】【解析】(1)由λ＝hp知电子的动量p＝hλ＝1.5×10－23 kg·m/s.(2)电子在电场中加速，有eU＝12m v2又12m v2＝p22m解得U＝m v22e＝h22meλ2≈8×102 V.【答案】(1)1.5×10－23 kg·m/s(2)U＝h2 2meλ28×102 V13．(12分)如图3所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为λ的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W0，电子质量为m，电荷量为e.求：图3(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间．【导学号：66390027】【解析】 (1)根据爱因斯坦光电效应方程得E k ＝hν－W 0光子的频率为ν＝c λ所以光电子的最大初动能为E k ＝hc λ－W 0能以最短时间到达A 板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B 板的电子，设到达A 板的动能为E k1，由动能定理，得eU ＝E k1－E k所以E k1＝eU ＋hc λ－W 0.(2)能以最长时间到达A 板的光电子，是离开B 板时的初速度为零或运动方向平行于B 板的光电子．则d ＝12at 2＝Uet 22dm解得t ＝d 2mUe .【答案】 (1)eU ＋hc λ－W 0 (2)d 2mUe。

人教版高中物理选修3-5第十七-十九章测试B卷.docx

高中物理学习材料桑水制作高二物理选修3-5第十七—十九章测试卷 B卷（考查内容：波粒二象性、原子结构、原子核）（满分100分，考试时间90分钟）一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，全部选对的得3分，错选或不答的不得分。

）1．关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是( ) A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性2．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（）3．如图所示是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点．下列说法正确的是 ( )A．该实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转图D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转图 4．如图所示为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子()A ．从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级比从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射出电磁波的波长长B ．从n ＝5能级跃迁到n ＝1能级比从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级辐射出电磁波的速度大C ．处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量5．一块含铀的矿石质量为M ，其中铀元素的质量为m ，铀发生一系列衰变，最终生成物为铅．已知铀的半衰期为T ，那么下列说法中正确的是 ( ) A ．经过2个半衰期后，这块矿石中基本不再含有铀B ．经过2个半衰期后，原来所含的铀元素的原子核有m 4发生了衰变 C ．经过3个半衰期后，其中铀元素的质量还剩m 8D ．经过1个半衰期后该矿石的质量剩下M 26．以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x ＋73Li →2y y ＋14 7N →x ＋17 8O ，y ＋94Be →z ＋12 6C ，x 、y 和z 是3种不同的粒子，其中z 是( ) A ．α粒子 B ．质子 C ．中子D ．电子 7．研究光电效应的电路如图3所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是（）8．太阳内部持续不断地发生着4个质子(11H)聚变为1个氦核(42He)的热核反应，核反应方程是411H →42He ＋2X ，这个核反应释放出大量核能．已知质子、氦核、X 的质量分别为m 1、m 2、m 3，真空中的光速为c .下列说法中正确的是( )A ．方程中的X 表示中子(10n)B ．方程中的X 表示电子( 0－1e)C ．这个核反应中质量亏损Δm ＝4m 1－m 2D ．这个核反应中释放的核能ΔE ＝(4m 1－m 2－2m 3)c 2二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。

[精品]新人教版选修3-5高中物理第17章波粒二象性第1、2节检测题及答案

第十七章第一、二节基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．以下宏观概念，哪些是“量子”的( )A．木棒的长度B．物体的质量．物体的动量D．生的个答案：D解析：所谓“量子”应该是不连续的，一份一份的，故选项D正确。

2．关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是( )答案：B解析：根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项、D错误。

另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移动，选项A错误，B正确。

3．白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果。

假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原的光子相比( )A．频率变大B．频率不变．光子能量变大D．波长变长答案：D解析：运动的光子和一个静止的自由电子碰撞时，既遵守能量守恒，又遵守动量守恒。

碰撞中光子将能量ν的一部分传递给了电子，光子的能量减少，波长变长，频率减小，D选项正确。

4．(黑龙江大庆一中2015～2016年高二下期检测)关于光电效应现象，下列说法正确的是( )A．只有入射光的波长大于使该金属发生光电效应的极限波长，才能发生光电效应现象B．在光电效应现象中，产生的光电子的最大初动能跟入射光的频率成正比．产生的光电子最大初动能与入射光的强度成正比D．在入射光频率一定时，单位时间内从金属中逸出的光电子个与入射光的强度成正比答案：D解析：根据光电效应方程E＝－。

入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电效应，故A错误；从光电效应方程知，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次函关系，不是成正比，故B错误。

根据光电效应方程E＝ν－W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关，故错误。

发生光电效应时，入射光的频率影响的是光电子的最大初动能，光强度影响单位时间内发出光电子的目，在入射光频率一定时，单位时间内从金属中逸出的光电子个与入射光的强度成正比，故D正确。

人教版高中物理选修35第十六、十七章综合能力测试题

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作第十六、十七章综合能力测试题本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分100 分，时间90 分钟。

第Ⅰ卷 (选择题共 40分)一、选择题 (共 10 小题，每题 4 分，共 40 分，在每题给出的四个选项中，第1～ 6小题只有一个选项吻合题目要求，第7～ 10 小题有多个选项吻合题目要求，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 )1．(2014 ·坊市模拟潍 )我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠。

观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则()A．甲对乙的冲量必然等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化必然大小相等方向相反C．甲的动能增加量必然等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就必然做多少正功答案： B解析：相互作用过程中的相互作用力大小相等，方向相反，作用时间相同，因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，由动量定理可知，甲、乙动量变化大小相等，方向相反， A 错， B 对；诚然相互作用力大小相等，方向相反，甲、乙在相互作用过程中的位移不相同，乙对甲做的正功，与甲对乙做的负功多少不相同，由动能定理知，甲的动能增加量，不等于乙动能的减少量，故C、 D 错误。

2.以下列图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的圆滑弧形槽静止在圆滑水平面上，底部与水平面圆滑连接，一个质量也为m 的小球从槽高h 处开始下滑，则()A．在今后的运动过程中，小球和槽的动量向来守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力向来不做功C．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h 处D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动答案： D解析：小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故动量不再守恒，故 A 错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故 B 错误；小球走开弧形槽时，水平方向动量守恒，可得两者速度大小相等，故小球走开弧形槽后，槽向后做匀速运动，而小球被弹簧反弹后也做匀速运动，小球追不上弧形槽，故 C 错，D 正确。

高中物理人教版选修3-5(学业分层测评)第十七章波粒二象性学业分层测评7 Word版含答案.pdf

学无止境
学业分层测评(七)
(建议用时：45 分钟) [学业达标]
1．在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是________．【答案】电子束在晶体上的衍射实验 2．关于物质波，下列认识正确的是 ( ) A．任何运动的物体(质点)都对应一种波，这种波叫物质波 B．X 射线的衍射实验证实了物质波假说是正确的 C．电子的衍射实验证实了物质波假说是正确的 D．宏观物体尽管可以看成物质波，但无法观察到其干涉、衍射等现象 E．最早提出物质波的是牛顿【解析】由德布罗意假说可判断选项 A 正确 E 错误；X 射线的衍射实验证实了 X 射线是波长很短的电磁波，故选项 B 错误；电子的衍射实验证实了电子具有波动性，故选项 C 正确；宏观物体对应的物质波的波长极短，实验室无法进行实验，选项 D 正确．【答案】 ACD 3．关于物质波，下列说法正确的是( ) A．速度相等的电子和质子，电子的波长长 B．动能相等的电子和质子，电子的波长长 C．动量相等的电子和中子，中子的波长短 D．甲电子速度是乙电子的 3 倍，甲电子的波长也是乙电子的 3 倍 E．动量相等的粒子，其波长也相等【解析】由 λ＝hp可知，动量大的粒子的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，选项 A 正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式 p＝ 2mEk可知，电子的动量小，波长长，选项 B 正确；动量相等的电子与中子，其波长应相等，选项 C 错误 E 正确；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，则甲的波长应是乙的13，选项 D 错误．【答案】 ABE
柴昌俊发现了宇宙 X 射线源．X 射线是一种高频电磁波，若 X 射线在真空中的波
长为 λ，以 h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，以 E 和 p 分别表示 X 射线每

高二物理人教版选修3-5第十七章过关检测含解析

答案:B
6.下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是( )
A.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
B.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹
C.由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
D.大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性
答案:BC
二、填空题(每小题10分,共20分。把答案填在相应的横线上)
9.有一种实验装置可以逐个地释放可见光子。在一次实验中,释放的光子频率为6×1014 Hz,光屏每秒钟接收到的光子能量为5×10-13 J,光子释放处到光屏的距离足够远,则根据以上数据可计算出空气中相邻两个光子间的平均距离约为 m。(普朗克常量h=6.626×10-34 J·s,保留两位有效数字)
解析:实物粒子的波动性指实物粒子是概率波,与经典的波不同,选项A错误;微观粒子落点位置不能确定,与经典粒子有确定轨迹不同,选项B正确;单缝衍射中,微观粒子通过狭缝,其位置的不确定量等于缝宽,其动量也有一定的不确定量,选项C错误;波动性和粒子性是微观粒子的固有特性,无论何时二者都同时存在,选项D正确。
U==8×102V。
答案:(1)1.5×10-23 kg·m/s
(2)8×102 V
——教学资料参考参考范本——
高二物理人教版选修3-5第十七章过关检测含解析
______年______月______日
__满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
解析:设每秒释放光子数为n,有nhν=E,则相邻两个光子间的平均距离Δl=,联立解得Δl=2.4×102m。

高中物理第十七章波粒二象性17.3粒子的波动性课件新人教版选修35

应
地显示出光的粒子性
第九页，共20页。
(1)粒子的含义是“不连
续”“一份一份”的
(2)光子不同于宏观观
念的粒子
一
二
三
实验
表现
基础
波动性
和粒子
性的对
立、统
一
说明
(1)光子说并未否定波
(1)大量光子易显示波动性,而
少量光子易显示出粒子性
(2)波长长(频率低)的光波动性
强,而波长短(频率高)的光粒子
性强
第十五页，共20页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)三
解析：根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、
质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,
选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的错误;电子是一种实物
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)
三
对物质波的理解
【例题2】 (多选)关于物质波,下列认识错误的是(
)
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
2.电子束穿过铝箔发生的衍射现象,说明了电子具有波动性,即电子也具
有波粒二象性。
3.人们陆续证实了质子、中子以及(yǐjí)原子、分子的波动性,对于

ℎ
ℎ

这些粒子,德布罗意给出的 ν= 和 = 关系同样正确。

人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试含答案和详细解析

绝密★启用前2020年秋人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试本试卷共100分，考试时间120分钟。

高中物理17单元测试卷新人教版选修3

作业13 单元测试卷班级姓名一、选择题(每小题3分，共30分)1.在电场中的A 、B 两处分别引入不同的试探电荷，得到试探电荷所受的电场力的关系如图所示，则( )A.E A >E BB.E A <E BC.E A =E BD.无法判定E A 、E B 的大小2.如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的正点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA<OB ，用E A 、E B 、φA 、φB 分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( )A.E A 一定大于E B ，φA 一定大于φBB.E A 不一定大于E B ，φA 一定大于φBC.E A 一定大于E B ，φA 不一定大于φBD.E A 不一定大于E B ，φA 不一定大于φB3.关于场强和电势，下列说法中正确的是( )A.由公式E=F ／q 可知，E 与F 成正比，与q 成反比B.由U=Ed 可知，匀强电场中E 恒定，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.场强为零的地方，电势不一定为零D.无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力作正功，它一定从电势能大的地方移动到电势能小的地方4.如图所示，两个带电荷量分别为q 1、q 2，质量分别为m 1、m 2的小球，以等长的丝线悬挂于一点，下列情况正确的是( )A.若m 1=m 2，q 1≠q 2，则а=βB.若m 1=m 2，q 1>q 2，则а>βC.若m 1=m 2，q 1<q 2，则а<βD.若m 1≠m 2，q 1=q 2，则а=β5.平行板电容器的电容为C ，电荷量为Q ，极板间的距离为d ，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q ，它所受的电场力大小等于( ) A.2d Q 8kq B.2d Q 4kq C.Cd Q 2q D.CdQ q 6.如图所示，在水平放置的光滑金属板正上方有一带正电的点电荷Q ，另一表面绝缘，带正电的金属小球(可视为质点，且不影响原电场)，自左以初速度v 0在金属板上向右运动，在运动的过程中( )A. 小球先减速运动，后加速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球受到电场力的冲量为零D.小球受到的电场力做功为零7.一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子的混合体初速度均为零，经同一电场加速后，在另一匀强电场偏转后到达荧光屏，下列说法正确的是( )A.到达荧光屏的时间不同B.到达荧光屏的同一位置C.到达荧光屏的位置不同D.到达荧光屏的动能不同8.如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电粒子从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中粒子的( )A.动能和电势能都减少，重力势能增加B.动能和重力势能都增加，电势能减少C.动能减少，重力势能和电势能都增加D.动能不变，重力势能增加，电势能减少9.如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S台上后，静电计指针张开—个角度.下述哪些做法可使指针张角增大( )A.使A、B两板靠近些B.断开S后，使A、B正对面积错开些B.使A、B两板正对面积错开些D.断开S后，使B板向右平移拉开些10．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab=U bc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点通过P点时的电势能较Q点大C．带电质点通过P点时的动能较Q点大D．带电质点通过P点时的加速度较Q点大二、填空题(每空3分，共30分)11.两个完全相同的带电小球，它们的电荷量之比为5:1，在一定距离时，相互作用力为F1，如果把它们互相接触后，再放在各自原来的位置上，此时作用力变为F2，则F1和F2之比为_______12.如图所示，A、B为负点电荷电场中一条电场线上的两点，则这两点的场强大小关系是E A_______E B，这两点电势高低的关系是φA_______φB，负电荷置于A点和B点时具有的电_______W B.(填“>”、“<”或“=”)势能的大小关系是W13.如图所示，A、B两球用等长的绝缘线悬挂在水平的支架上，A球带2×10-8C的正电荷，B球带与A球等量的负电荷两悬点相距3cm，在外加水平方向的匀强电场作用下，两球都在各自的悬点正下方保持静止状态，则该匀强电场的方向为水平向_______，场强大小为_______N／C(静电力常量k=9.0×109N·m2／C2)14.а粒子(氦原子核)和质子以相同的速度垂直于电场线进入两平行极板间的匀强电场，设它们都能飞出电场，则它们通过该电场的过程中，侧向位移之比yа:y H=_______，偏转角的正切之比tanφа:tanφH=_______.15.A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，由静止开始运动.已知初始时，A 、B 间的距离为d ，B 的加速度为a.经过一段时间后，B 的加速度为a 41，此时A 、B 间的距离应为_______已知此时B 的速度为v ，则在此过程中电势能的减少量为_______三、计算题(每小题10分，共40分)16.在真空中的O 点放一点电荷Q=1.0×10-9C ，直线MN 过O 点，OM=30cm ，M 点放有一点电荷q=-2×10-10C ，如图所示.求:(1)M 点的场强大小；(2)若M 点的电势比N 点的电势高15V ，则电荷q 从M 点移到N 点，电势能变化了多少?17. 如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角30°，斜向右上方，电场强度为E ，质量为m 的小球带负电，以初速度开始运动，初速度方向与电场方向一致。

高中物理第17章章末检测新人教版选修35

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12m e v2＝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12mv2＝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E k＝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E k 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E k ＝hν－W 0.任何一种金属的逸出功W 0一定，说明E k 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E k ＝0时频率ν0，即金属的极限频率．根据hν0－W 0＝0，求得逸出功W 0＝hν0，也可求出极限波长λ0＝c ν0＝hc W 0.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 ABC11．2006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的黑体谱相关的说法中正确的是 ( )．A．微波是指波长在10－3 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在10－3m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λmax T＝2.90×10－3 m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为 ( )．A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 mC．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m解析体温为37 ℃时，热力学温度T＝310 K，根据λmax T＝2.90×10－3 m·K，得λmax＝2.90×10－3m＝9.4×10－6 m.310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 ＝10－10 kg ，假设我们能够测定它的位置准确到10－6 m ，则它的速度的不准确量为________m/s.解析由不确定性关系Δp Δx ≥h 4π，得Δv ≥h 4πm ·Δx，代入数据得Δv ≥5×10－19 m/s. 答案 5×10－19 m/s15．(6分)X 射线管中阳极与阴极间所加电压为3×104 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e ＝1.6×10－19 C ，电子初速度为零)解析 X 射线光子最大能量hν＝eU ，即h c λ＝eU ，λ＝hc eU ＝4.1×10－11 m. 答案 4.1×10－11 m16．(12分)(12分)(2012·江苏卷，12C)A 、B 两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A 、E B .求A 、B 两种光子的动量之比和该金属的逸出功．光子能量ε＝hν，动量p ＝h λ，且ν＝c λ，得p ＝εc，则p A ∶p B ＝2∶1， A 照射时，光电子的最大初动能E A ＝εA －W 0，同理，E B ＝εB －W 0，又εA ∶εB ＝2∶1，联立解得W 0＝E A －2E B .答案 2∶1 E A －2E B。

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高中物理第十七章检测（B）（含解析）新人教版选修35
第十七章检测(B)
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10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,有错选或不答的得0分)
1.频率为ν的光子,具有的能量为hν,动量
A.改变原来的运动方向,但频率保持不变
B.光子将从电子处获得能量,因而频率将增大
C.散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上,但方向相反
D.由于电子受到碰撞时会吸收光子的一部分能量,散射后的光子频率低于入射光的频率
解析:由于电子的能量增加,根据能量守恒可以知道,光子的能量应当减少,频率降低,选项D正确。

答案:D
2.关于热辐射,下列说法正确的是()
A.一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关
B.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,所以黑体一定是黑的
C.一定温度下,黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值
D.温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动
解析:一般物体的热辐射强度除与温度有关之外,还与材料的种类及表面状况有关,A错误;黑体可以辐射可见光,不一定是黑的,B错误;由黑体辐射的实验规律知,C正确,D错误。

答案:C
3.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则()
A.
C.
解析:根据E=hν,且λX射线每个光子的能量为
p
答案:D
4.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.电子是沿着轨道绕核运动的
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,对于微观粒子的运动,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,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,并不是其运动轨迹,综上所述,选项D正确。

答案:D
5.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,下列说法错误的是()
A.单缝宽,光沿直线传播,这是因为单缝宽,位置不确定量Δx大,动量不确定量Δp小,可以忽略
B.当能发生衍射现象时,动量不确定量Δp就不能忽略
C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大
D.以上解释都不对
解析:由不确定性关系ΔxΔp≥Δx较大时,Δp较小,Δx较小时,Δp较大,故选项A、B、C说法正确,选项D说法错误。

答案:D
6.光子有能量,也有动量,动量
p
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.顺时针方向和逆时针方向都有可能
D.不会转动
解析:光具有粒子性,光子打在物体的表面上时,会对物体表面产生压力,该压力可由F·t=n·Δp 求得(n为光子数)。

光子打在黑色物体表面上,将被吸收,而打在白色物体表面上时,将会被反射,动量变化较大,因而圆形白纸片的圆面所受到的作用力大,从而装置向逆时针方向转动,故选项A、C、D错误,应选B。

答案:B
7.下列实验现象中,哪些实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难()
A.光的干涉
B.光的衍射
C.康普顿效应
D.光电效应
答案:CD
8.用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如图所示,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,电子电荷量e=1.6×10-19 C,由图可知()
A.该金属的极限频率为4.3×1014 Hz
B.该金属的极限频率为5.5×1014 Hz
C.该图线的斜率表示普朗克常量
D.该金属的逸出功为0.5 eV
解析:由光电效应方程E k=hν-W0知图线与横轴交点为金属的极限频率,即νc=4.3×1014Hz,A正确,B 错误;该图线的斜率为普朗克常量,C正确;金属的逸出功
W0=hνc V≈1.8eV,D错误。

答案:AC
9.有关经典物理中的粒子,下列说法正确的是()
A.有一定的大小,也有一定的质量
B.有一定的质量,但没有一定的大小
C.有的粒子还有一定量的电荷
D.有一定的大小,但没有一定的质量
解析:经典物理学中的粒子具有一定的空间大小,有一定的质量,有的还具有电荷。

所以选项A、C 正确,B、D错误。

答案:AC
10.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。

已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c。

则可知该X射线管发出的X光()
A.最短波长
C.最小频率
解析:电子在电场中加速获得动能E k=eU。

由题目所给条件,可得光电子最大频率
νD正确。

又λX光的最短波长λB正确。

答案:BD
二、填空题(本题包含2小题,共20分)
11.(8分)将光的现象与本质连线。

答案:
12.(12分)如图所示的电路可研究光电效应规律。

图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极。

理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。

现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数;若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,
电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V,光电管阴极材料的逸出功为;现保持滑片P位置不变,若增大入射光的强度,电流计的读数(选填“为零”或“不为零”)。

解析:根据当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为U=6.0V,由动能定理,eU=E k;由爱因斯坦光电效应方程,E k=ε-W,解得光电管阴极材料的逸出功为W=4.5eV;若增大入射光的强度,电流计的读数仍为零。

答案:4.5 eV为零
三、计算题(本题包含4小题,共40分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只写出最后答案的不得分。

有数值计算的题,答案中必须写明数值和单位)
13.(8分)已知锌的逸出功W0=3.34 eV,试通过计算说明:用波长λ=0.2 μm的光照射锌板时能否发生光电效应。

(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3×108 m/s)
解析:波长λ=0.2μm的光的光子的能量为
E=hνJ=9.945×10-19J
锌的逸出功W0=3.34eV=3.34×1.6×10-19J=5.344×10-19J
由于E>W0,故能够发生光电效应。

答案:用波长λ=0.2 μm的光照射锌板时能发生光电效应
14.(10分)太阳的辐射功率(太阳每秒辐射出的能量)为 3.86×1026 J/s。

已知射到大气层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收或反射,而未到达地面。

若射到地球上的太阳光可视为垂直于地球表面,把太阳光看成是频率为5×1014 Hz的单色光,则地球表面上 1 cm2的面积每秒接收到多少个光子?已知太阳到地球的距离为R=1.5×1011 m。

(结果保留两位有效数字)
解析:以太阳到地球的距离R为半径作一个大球面,穿过该球面单位面积的功率为
P0W≈1.366×103W
地球表面每秒每平方厘米面积接收到的光能为
W=ηP0t×10-4J=0.45×1.366×103×1×10-4J=6.147×10-2J
地球表面每秒在1cm2的面积上接收到的光子数
N≈1.9×1017。

答案:1.9×1017个
15.(10分)光子的动量p与能量ε的关系为
p
(1)质量为m的反冲核的速度为多少?
(2)反冲核运动时物质波的波长是多少?
解析:(1)由λp,得0=p-mv'
故v'
(2)由德布罗意波长公式λ',反冲核运动时物质波波长λ'
答案:(1
16.(12分)如图所示,阴极K用极限波长λ0=0.66 μm的金属铯制成的,用波长λ=0.5 μm的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A板电压比阴极高出2.5 V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64 μA,求每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的时候所具有的最大初动能。

解析:当阴极发射的光电子全部到达阳极A时,光电流达到饱和,由电流可知每秒到达阴极的电子数,即每秒发射的电子数。

由爱因斯坦光电效应方程可计算最大的初动能。

当电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒发射的光电子的个数
n
根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能
E k=hν-W0=J=9.6×10-20J。

答案:4.0×1012个9.6×10-20 J。

高中物理第十七章检测(B)(含解析)新人教版选修35

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高中物理 第十七章 波粒二象性测评B 新人教版选修35

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