沪科版高中物理选修35章末综合测评2

章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共有8小题，每题6分，共48分.1～5是单项选择题；6～8是多项选择题，选对1个得3分，全选对得6分，错选或不选得0分．)1．一个光子和一个电子拥有相同的波长，则( )A．光子拥有较大的动量B．光子拥有较小的能量C．电子与光子的动量相等D．电子和光子的动量不确定hp2【剖析】依照λ＝p可知，相同的波长拥有相同的动量．由Ek＝2m知二者能量不相同．只有C正确．【答案】C2．光电效应实验中，以下表述正确的选项是()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没关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子【剖析】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正确．由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止电压与入射光频率ν有关，C错误．【答案】D3．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，以下说法正确的选项是( )A．减小入射光的强度，光电效应现象消失第1页/共7页B．改用频率小于ν的光照射，必然不发生光电效应C．改用频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大D．光电效应的发生与照射光的强度有关【剖析】光电效应可否发生取决于照射光的频率，而与照射强度没关，应选项A、D错误．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B错误；12依照hν－W逸＝2mv可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，应选项C正确．【答案】C4．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的拥有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子拥有较大的( )【导学号：06092069】A．波长B．频率C．能量D．动量12【剖析】依照爱因斯坦光电效应方程2mvm＝hν－W.由题知W钙>W钾，因此钙逸出的光电子的最大初动能较小．依照p＝2mEk及＝h和c＝λν知，钙逸出pλ的光电子的特点是：动量较小、波长较长、频率较小．选项A正确，选项B、C、错误．【答案】A35．分别用波长为λ和4λ的单色光照射同一金属板，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为( )【导学号：06092070】第2页/共7页hc2hcA.2λB.3λ3hc4hcC.4λD.5λ【剖析】依照爱因斯坦光电效应方程ccEk＝hν－W0和ν＝得Ek＝h－W0，Ek′λλ＝hc2hc－W0，且Ek∶Ek′＝1∶2，解得W0＝.33λ4λ【答案】B6．以下表达的情况中正确的选项是( )A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体相同B．光是波，与橡皮绳上的波近似C．光是波，但与宏观看法的波有实质的差异D．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的【剖析】光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某地址的概率遵守颠簸规律，与宏观看法的粒子和波有实在质的不相同，因此选项A、B错误，C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，因此选项正确．【答案】CD7．利用金属晶格(大小约10－10m)作为阻挡物观察电子的衍射图样，方法是让电子经过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而获取电子的衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则以下说法中正确的选项是( )【导学号：06092022】hA．实验中电子束的德布罗意波波长为λ＝2meUB．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显C．若用相同动能的质子取代电子，衍射现象将更加明显D．若用相同动能的中子取代电子，衍射现象将不如电子明显第3页/共7页h【剖析】由德布罗意波波长公式λ＝p，而动量p＝2mEk＝2meU，两式联立得λ＝hh，A正确；从公式λ＝可知，加速电压越大，电子的波长2meU2meU越小，衍射现象就越不明显，B错误；用相同动能的质子或中子取代电子，质子的波长变小，衍射现象对照电子不明显，故C错误，D正确．【答案】AD8．电子的运动受颠簸性的支配，对于氢原子的核外电子，以下说法正确的是( )A．氢原子的核外电子能够用确定的坐标描述它们在原子中的地址B．电子绕核运动时，能够运用牛顿运动定律确定它的轨道C．电子绕核运动时，不依照牛顿运动定律D．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的【剖析】微观粒子的颠簸性是一种概率波，对于微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，因此氢原子的核外电子不能够用确定的坐标描述它们在原子中的地址，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只但是是电子出现的概率比较大的地址，综上所述，C、D正确．【答案】CD二、非选择题(本题共5小题，共52分．按题目要求作答．)9．(6分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10－7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·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________．0W14【剖析】由W0＝hνc得，极限频率νc＝h≈5.3×10Hz；由光电效应方程Ekc－19＝hν－W0得，光电子的最大初动能Ek＝h－W0≈4.4×10J.λ【答案】5.3×1014Hz4.4×10－19J10．(10分)太阳能直接变换成电能的基根源理是利用光电效应．如图1所示第4页/共7页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10μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子最少是________个．【剖析】(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10×10－6I＝ne，因此n＝1.6×10－19＝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13极(2)B(3)6.2510×11．(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表示图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反响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400～770nm(1nm＝10－9m).【导学号：06092023】图2各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：金属铯钠锌银铂极限频率4.545×10146.000×10148.065×10141.153×10151.529×1015(Hz)极限波长0.66000.50000.37200.26000.1962(μm)依照图和所给出的数据，你认为：第5页/共7页(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．若是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地域时，由于遮住了光辉，光控继电器衔铁立刻动作，使机床停止工作，防备事故发生．【剖析】(1)依题意知，可见光的波长范围为400×10－9～770×10－9m－6－9而金属铯的极限波长为λ＝0.660010×m＝660×10m，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，因此控制电路中的开关S应和b接触．(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光辉从前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a接触，因此电路中的开关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，h波长是λ＝p，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440nm，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＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字．h【剖析】(1)由λ＝p知电子的动量p＝h＝1.5×10－23kg·m/s.λ第6页/共7页12(2)电子在电场中加速，有eU＝2mv1p2又2mv2＝2m解得mv2h22U＝2≈8×102e＝2meλV.【答案】(1)1.5－23h210×·＝2kgm/s(2)U2meλ8×102V13．(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．【剖析】(1)依照爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0c光子的