2016-2017学年高中物理 第17章 波粒二象性新人教版选修3-5_3

1 第 17章 波粒二象性 本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100分，时间 90分钟。 第卷(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) 1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 ( )导 学 号 96140209 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，B、C、D 错。 2(河北承德一中 20142015 学年高二下学期检测)下列各种说法中错误的有 ( )导 学 号 96140210 A普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B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，物质波是概率波，故 D正确。 2 3(河北正定中学 20152016 学年高二下学期检测)关于康普顿效应，下列说法正确 的是 ( )导 学 号 96140211 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 答案：C 解析：康普顿效应揭示了光具有粒子性，故 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 ，知波长变长， hp 故 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；故选 C。 4(寿光市现代中学 20142015 学年高二下学期检测)一束平行光经玻璃三棱镜折射 后，分解为互相分离的三束光，分别照在相同的金属板 a、 b、 c上，如图所示，已知金属 板 b有光电子放出，则可知 ( )导 学 号 96140212 A板 a一定不放出光电子 B板 a一定能放出光电子 C板 c一定不放出光电子 D板 c一定能放出光电子 答案：D 解析：从棱镜对光的色散可知，光的频率越大，在同一介质的折射率越大，由题意： aCb，故选项 B正确；由 x 及 知， 1n Ld c 频率越小波长越长，间距越大，即 xa xb，故选项 C正确；因 aW0，故能发生光电效应。由光电效应方程 Ek h W0，得 Ek(6.444.54) eV1.90eV。 16(11 分)(河北正定中学 20152016 学年高二下学期检测)如图所示，一光电管的 阴极用极限波长 05000 的钠制成。用波长 3000 的紫外线照射阴极，光电管阳A 。 A。 8 极 A和阴极 K之间的电势差 U2.1V，饱和光电流的值(当阴极 K发射的电子全部到达阳极 A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流) I0.56 A。 导 学 号 96140224 (1)求每秒钟内由 K极发射的光电子数目； (2)求电子到达 A极时的最大动能； (3)如果电势差 U不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达 A极的最大动 能是多大？(普朗克常量 h6.6310 34 Js) 答案：(1)3.510 12个 (2)6.0110 19 J (3)6.0110 19 J 解析：(1)设每秒内发射的电子数为 n，则： n 3.510 12(个)。 Ite 0.5610 611.610 19 (2)由光电效应方程可知： Ekm h W0 h h hc( ) c c 0 1 1 0 在 AK间加电压 U时，电子到达阳极时的动能为 Ek， Ek Ekm eU hc( ) eU。 1 1 0 代入数值得： Ek6.0110 19 J。 (3)根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关。 如果电压 U不变，则电子到达 A极的最大动能不会变。 17(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 B时，电流恰好为零。由此可算得光电子的比荷 e/m为多少？ 导 学 号 96140225 9 答案： 8UB2d2 解析：由于当电压表示数为 U时，电流恰好为零，所以光电子的最大初动能为 Ek mv eU；又断开开关，在 MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度， 12 20 也