2019-2020学年高中物理 综合测试4 粤教版选修3-5

1 阶段测试阶段测试 4 4 波粒二象性波粒二象性 二二 一 选择题 本题共 6 小题 每小题 7 分 共 42 分 在每小题给出的四个选项中 第 1 3 题只有一项符合题目要求 第 4 6 题有多项符合题目要求 全部选对的得 7 分 选 对但不全的得 4 分 有选错的得 0 分 1 2019 年北京名校期末 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 答案 b 解析 德布罗意波是概率波 它与机械波是两个不同的概念 二者的本质不同 故 a 错误 物质波也就是德布罗意波 指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定 的概率函数规律 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 2 分别用波长为 和 的单色光照射同一金属板 发出的光电子的最大初动能之 3 4 比为 1 2 以h表示普朗克常量 c表示真空中的光速 则此金属板的逸出功为 a b hc 2 2hc 3 c d 3hc 4 4hc 5 答案 b 解析 根据爱因斯坦光电效应方程 ek h w0和 得 c ek h w0 ek h w0 c c 3 4 且ek ek 1 2 解得w0 2hc 3 3 下图是a b两种光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样 则 2 a 在同种均匀介质中 a光的传播速度比b光的大 b 从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 c 照射在同一金属板上发生光电效应时 a光的饱和电流大 d 若两种光均由氢原子能级跃迁产生 产生a光的能级能量差大 答案 d 解析 a光的干涉条纹间距小于b的 依据 x 可知 a的波长小于b的 a l d 的频率大于b的 a的折射率大于b的 则根据n 可知 在同种介质中a的速度小 a c v 错 sin c 从同种介质中射入真空发生全反射a的临界角小 b 错 发生光电效应时 1 n 饱和光电流与入射光的强度有关 故无法比较饱和光电流的大小 c 错 a光的频率大 若 两光均由氢原子能级跃迁产生 则产生a光的能级差大 d 对 4 下述说法正确的是 a 微观粒子的能量变化是跳跃式的 b 能量子与电磁波的频率成正比 c 红光的能量子比绿光大 d 电磁波波长越长 其能量子越大 答案 ab 5 1905 年是爱因斯坦的 奇迹 之年 这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的 论文 其中关于光量子的理论成功地解释了光电效应现象 关于光电效应 下列说法正确 的是 a 当入射光的频率低于极限频率时 不能发生光电效应 b 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 c 光电子的最大初动能与入射光的强度成正比 d 某单色光照射一金属时不发生光电效应 改用波长较短的光照射该金属可能发生光 电效应 答案 ad 解析 根据光电效应现象的实验规律 只有入射光频率大于极限频率才能发生光电 效应 故 a d 正确 根据光电效应方程 最大初动能与入射光频率为线性关系 但非正比 3 关系 b 错 根据光电效应现象的实验规律 光电子的最大初动能与入射光强度无关 c 错 6 利用光电管研究光电效应实验如图所示 用极限频率为 c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 用紫外线照射 电流表中一定有电流通过 c 用频率为 c的可见光照射 k 当滑动变阻器的滑动触头移到a端 电流表中一定 无电流通过 d 用频率为 c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 答案 bd 解析 紫外线的频率大于可见光的频率 故一定能产生光电效应 故 a 错 b 对 尽管p滑到a端但仍有少量电子能从金属板逸出到达阴极a 即有微弱电流 故 c 错 当 光电流强度达到饱和时 即使增加正向电压光电流也不再增大 d 对 二 非选择题 本题共 6 小题 共 58 分 计算题要有必要的文字说明和解题步骤 7 5 分 关于光电效应 有如下几种陈述 其中错误的是 a 金属电子的逸出功与入射光的频率成正比 b 光电流的强度与入射光的强度无关 c 用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大 d 对于任何一种金属都存在一个 最大波长 入射光的波长必须小于这个波长 才 能产生光电效应 e 若某材料的逸出功是w 则它的极限频率 0 w h 答案 abc 解析 金属的逸出功由该金属决定 与入射光源频率无关 光电流的强度与入射光 强度成正比 选项 a b 错误 不可见光包括能量大的紫外线 x射线 射线 也包括能 量比可见光小的红外线 无线电波 选项 c 错误 8 5 分 以下宏观概念中 哪些不是 量子化 的 a 学生的个数 b 木棒的长度 4 c 物体的动量 d 微观粒子的能量 e 汽车的速度 答案 bce 解析 只用整数来表征的量就是量子化的量 9 5 分 关于光的本性 下列说法中正确的是 a 光电效应反映光的粒子性 b 光子的能量由光的强度所决定 c 光子的能量与光的频率成正比 d 光在空间传播时 是不连续的 是一份一份的 每一份光叫做一个光子 e 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 答案 abd 10 16 分 波长为 0 071 nm 的伦琴射线使金箔发射光电子 电子在磁感应强度 为b的匀强磁场区域内做匀速圆周运动的最大半径为r 已知r b 1 88 10 4 t m 电 子的质量me 9 1 10 31 kg 试求 1 光电子的最大初动能 2 金箔的逸出功 3 该电子的物质波的波长 答案 1 3 1 103 ev 2 1 44 104 ev 3 2 2 10 11 m 解析 1 电子在磁场中做匀速圆周运动的半径最大时对应的初动能最大 洛伦兹力 提供向心力 bevm m ek mv ek 3 1 103 ev v2 m r 1 22 m 2 由爱因斯坦的光电效应方程可得 ek h w0 c 解得 w0 1 44 104 ev 3 由德布罗意波长公式可得 p mvm ebr h p 解得 2 2 10 11 m 11 14 分 已知铯的逸出功为 1 9 ev 现用波长为 4 3 10 7 m 的入射光照射金属 铯 求 5 1 能否发生光电效应 2 若能产生光电效应 求光电子的德布罗意波长最短为多少 电子的质量为 m 0 91 10 30 kg 答案 1 能 2 1 2 10 9 m 解析 1 入射光子的能量 h h 6 63 10 34 c 3 0 108 4 3 10 7 j 4 62 10 19 j 2 9 ev 由e 2 9 ev w 所以能发生光电效应 2 根据光电效应方程可得光电子的最大初动能 ek mv h w 1 6 10 19 j 1 22 m 而光电子的最大动量p mvm 2mek 光电子的德布罗意波长的最短值 m 1 2 10 9 m h p 6 63 10 34 2 0 91 10 30 1 6 10 19 12 13 分 如图所示为证实电子波存在的实验装置 从f上漂出的热电子可认为初速 度为零 所