2019_2020学年高中物理第5章波与粒子章末过关检测（五）鲁科版.docx

章末过关检测(五) 学生用书P111(独立成册)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)能够证明光具有波粒二象性的现象是()A光的反射和小孔成像现象B光的衍射和光的色散C光的折射和透镜成像D光的干涉、光的衍射、光电效应和康普顿效应解析：选D.在中学阶段可以认为光的干涉、光的衍射现象证明了光的波动性，光电效应和康普顿效应证明光的粒子性关于光电效应，下列说法正确的是()A动能最大的光电子的动能与入射光的频率成正比B光电子的动能越大，光电子形成的电流就越大C光子本身所具有的能量取决于光子本身的频率D如果用红光照射金属能发生光电效应，则改用绿光照射该金属一定不发生光电效应解析：选C.光电子形成的电流取决于单位时间内从金属表面逸出的光电子数，它与单位时间内入射的光子数成正比，而与光电子的动能无关，动能最大的光电子的动能可根据光电效应方程确定，但两者并非成正比，至于能否产生光电效应，要通过比较入射光的频率和极限频率来确定，故正确答案为C.用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应下列判断正确的是()A用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大B用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时该金属的截止频率高C用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短D用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大解析：选D.用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，该金属的逸出功相同，该金属的截止频率相同，逸出光电子所需时间相等，选项A、B、C错误；由爱因斯坦光电效应方程可知，用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大，选项D正确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2.5107 m的紫外线照射阴极已知真空中光速为3.0108 m/s，元电荷电量为1.61019 C，普朗克常量为6.631034 Js，则钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大初动能应分别是()A5.31014 Hz，2.2 JB5.31014 Hz，4.41019 JC3.31033 Hz，2.2 JD3.31033 Hz，4.41019 J解析：选B.由c、hWEkm、Wh.可得极限频率0 Hz5.31014 Hz.最大初动能EkmhW J2.211.61019 J4.41019 J故正确答案为B.5利用光电管研究光电效应实验电路如图所示，用频率为1的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A用紫外线照射，电流表中不一定有电流通过B用红外线照射，电流表中一定无电流通过C用频率为1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D用频率为1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变解析：选D.因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，A错误；因不知阴极K的截止频率，所以用红外线照射时不一定发生光电效应，B错误；用频率为1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，UMK0，光电效应还在发生，电流表中一定有电流通过，C错误；滑动变阻器的触头向B端滑动时，UMK增大，阴极M吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极M时，电流达到最大，即饱和电流，若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么再增大UMK，光电流也不会增大，D正确6关于宇宙和恒星的演化下列说法正确的是()A宇宙已经停止演化B恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定C当温度达到一定值时，恒星内发生氦聚变，亮度减弱D恒星最终都会演化为黑洞解析：选B.目前宇宙的演化仍在进行，A错恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定，B对恒星内由氢聚变转变为氦聚变时，亮度增加，C错根据最终质量的不同恒星最终演化为：白矮星或中子星或黑洞，D错二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7从光的波粒二象性出发，下列说法正确的是()A光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性B光的频率越高，光子的能量越大C在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方D在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率最大的地方解析：选BD.一个光子谈不上波动性，A错误；暗条纹是光子到达概率最小的地方，C错误8在光电效应实验中，用频率为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改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应D改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大解析：选AD.增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积上的光子数增加，光电流增大，A项正确光电效应现象是否消失与光的频率有关，而与照射强度无关，故选项B错误用频率为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hW逸mv2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正确如图所示为光电管工作原理图，当有波长(均指真空中的波长，下同)为的光照射阴极板K时，电路中有光电流，则()A换用波长为1(1)的光照射阴极K时，电路中可能有光电流B换用波长为2(2)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C增加电路中电源的端电压，电路中的光电流一定增大D将电路中电源的极性反接，电路中一定没有光电流解析：选AB.由题意可知，光电管的极限频率0，即1，但1可能大于0，故波长为1时也有可能发生光电效应，而2，即，故一定能发生光电效应光电流的强度与入射光的强度有关，将电源反接时，电流反向，故A、B对10如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转下列说法正确的是()Aa光的波长一定小于b光的波长B只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D阴极材料的逸出功与入射光的频率有关解析：选AB.用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转，说明用b光不能发生光电效应，即a光的波长一定小于b光的波长，选项A正确；只增加a光的强度可使阴极K单位时间内逸出的光电子数量增加，故通过电流表的电流增大，选项B正确；只增加a光的强度不能使逸出的电子的最大初动能变大，选项C错误；阴极材料的逸出功只与阴极材料有关，与入射光的频率无关，选项D错误三、非选择题(本题共3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能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)(10分)电子具有多大速度时，德布罗意波的波长同光子能量为4104 eV的X射线的波长相等？此电子需经多大的电压加速？解析：由德布罗意波公式光子能量式Ehh联立可得：ve m/s2.34107 m/s.由动能定理得：eUmevU V1.56103 V.答案：2.34107 m/s1.56103 V(14分)分别用和的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为12.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属的逸出功是多大？解析：设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为的光照射时：Ek1W0当用波长为的光照射时：Ek2W0又解组成的方程组得：W0.答案：(16分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线(h6.631034 Js，电子电荷量e1.61019 C)(1)若高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长；(2)若此时电流表读数为5 mA，1 s内产生51013