【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2015高中物理选修3-5课时训练第十七章过关检测

第十七章过关检测 时间 45 分钟 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 1 在历史上 最早证明了德布罗意波存在的实验是 A 弱光衍射实验 B 电子束在晶体上的衍射实验 C 弱光干涉实验 D 以上都不正确 答案 B 解析 最早证明了德布罗意波存在的实验是电子束在晶体上的衍射实验 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 C 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 选项 B 正确 3 关于光电效应 下列说法正确的是 A 截止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 答案 A 解析 逸出功 W0 h c W0 c 截止频率 A 正确 只有照射光的频率 大于等于金属截止频率 c 才能产生 光电效应现象 B 错 由光电效应方程 Ek h W0知 因 不确定时 无法确定 Ek与 W0的关系 C 错 光强 E nh 越大 E 一定 则光子数 n 越小 单位时间内逸出的光电子数就越少 D 错 4 如图所示 一个粒子源产生某种粒子 在其正前方安装只有两条狭缝的挡板 粒子穿过狭缝打在前方的荧 光屏上使荧光屏发光 那么在荧光屏上将会看到 A 只有两条亮纹 B 有许多条明 暗相间的条纹 C 没有亮纹 D 只有一条亮纹 答案 B 解析 任何运动的粒子都具有波粒二象性 那么离子源产生的大量粒子透过双缝就应该表现出波动性 即 形成明 暗相间的多条干涉条纹 故 B 项正确 5 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 他认为这是由于光子和电子碰撞时 光子的一些能量传给了电子 如图所示 若入射的 X 射 线的波长为 散射后 X 射线的波长为 电子静止时的质量为 m0 按相对论原理可知散射后的质量为 m 已知普朗克常量为 h 光速为 c 下列判断中正确的是 A 题中描述的现象说明了原子具有核式结构 B X 射线与电子碰撞后 X 射线的频率变大了 C X 射线散射前后的能量差值为 hc D X 射线散射前后 X 射线和电子组成的系统增加的能量为 m m0 c2 答案 C 解析 康普顿散射实验不能说明原子的结构 A 错误 X 射线与电子碰撞后 波长变长 频率变小 B 错误 由 E h 得 E 故 X 射线散射前后的能量差值 E C 正确 康普顿散射遵循能量守恒定律 即 X 射线 和电子组成的系统能量守恒 D 错误 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 BD 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 7 下列关于光电效应的说法中正确的是 A 若某材料的逸出功是 W0 则它的极限频率 0 B 光电子的初速度和照射光的频率成正比 C 光电子的最大初动能和照射光的频率成正比 D 光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大 答案 AD 解析 由光电效应方程 Ek h W0知 B C 错误 D 正确 若 Ek 0 得极限频率 0 故 A 正确 8 根据不确定性关系 x p 判断下列说法正确的是 A 采取办法提高测量 x 精度时 p 的精度下降 B 采取办法提高测量 x 精度时 p 的精度上升 C x 与 p 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D x 与 p 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 答案 AD 解析 不确定关系表明无论采用什么方法试图确定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 故选项 A D 正确 二 填空题 每小题 10 分 共 20 分 把答案填在相应的横线上 9 小明用金属铷为阴极的光电管 观测光电效应现象 实验装置示意如图甲所示 已知普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 1 图甲中电极 A 为光电管的 填 阴极 或 阳极 2 实验中测得铷的遏止电压 Uc与入射光频率 之间的关系如图乙所示 则铷的截止频率 c Hz 逸出功 W0 J 3 如果实验中入射光的频率 7 00 1014Hz 则产生的光电子的最大初动能 Ek J 答案 1 阳极 2 5 12 5 18 1014 3 39 3 43 10 19 3 1 21 1 25 10 19 解析 1 光电子从阴极 K 释放出来 则电极 A 为光电管的阳极 2 由题图乙读出铷的截止频率 c 5 15 1014Hz 5 12 1014 5 18 1014Hz 均可 逸出功 W h c 6 63 10 34 5 15 1014 J 3 41 10 19 J 3 39 10 19 3 43 10 19 J 均可 3 根据光电效应方程 Ekm h W 6 63 10 34 7 00 1014 J 3 41 10 19 J 1 23 10 19 J 1 21 10 19 1 25 10 19 J 均可 10 研究光电效应的电路如图所示 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 UAK的 关系图象中 正确的是 答案 C 解析 由于光的频率相同 所以对应的反向遏止电压相同 选项 A B 错误 发生光电效应时 在同样的加速 电压下 光强度越大 逸出的光电子数目越多 形成的光电流越大 所以选项 C 正确 D 错误 三 计算题 每小题 16 分 共 32 分 11 分别用波长为 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 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是多大 答案 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 Ek1 W0 当用波长为 的光照射时 Ek2 W0 又 解 组成的方程组得 W0 12 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 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 试计算加速电压的大小 电子质量 m 9 1 10 3