滬科版高中物理選修35章末綜合測評2

章末綜合測評(二)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共有8小題，每題6分，共48分.1～5是單項選擇題；6～8是多項選擇題，選對1個得3分，全選對得6分，錯選或不選得0分．)1．一個光子和一個電子擁有相同的波長，則( )A．光子擁有較大的動量B．光子擁有較小的能量C．電子與光子的動量相等D．電子和光子的動量不確定hp2【剖析】依照λ＝p可知，相同的波長擁有相同的動量．由Ek＝2m知二者能量不相同．只有C正確．【答案】C2．光電效應(yīng)實驗中，以下表述正確的選項是()A．光照時間越長光電流越大B．入射光足夠強就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率沒關(guān)D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子【剖析】在光電效應(yīng)中，若照射光的頻率小于極限頻率，無論光照時間多長，光照強度多大，都無光電流，當照射光的頻率大于極限頻率時，立刻有光電子產(chǎn)生，故A、B錯誤，D正確．由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止電壓與入射光頻率ν有關(guān)，C錯誤．【答案】D3．在光電效應(yīng)實驗中，用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生了光電效應(yīng)，以下說法正確的選項是( )A．減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失第1頁/共7頁B．改用頻率小于ν的光照射，必然不發(fā)生光電效應(yīng)C．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大D．光電效應(yīng)的發(fā)生與照射光的強度有關(guān)【剖析】光電效應(yīng)可否發(fā)生取決于照射光的頻率，而與照射強度沒關(guān)，應(yīng)選項A、D錯誤．用頻率為ν的光照射光電管陰極，發(fā)生光電效應(yīng)，用頻率較小的光照射時，若光的頻率仍大于極限頻率，則仍會發(fā)生光電效應(yīng)，選項B錯誤；12依照hν－W逸＝2mv可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動能也增大，應(yīng)選項C正確．【答案】C4．已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的擁有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子擁有較大的( )【導(dǎo)學(xué)號：06092069】A．波長B．頻率C．能量D．動量12【剖析】依照愛因斯坦光電效應(yīng)方程2mvm＝hν－W.由題知W鈣>W鉀，因此鈣逸出的光電子的最大初動能較?。勒誴＝2mEk及＝h和c＝λν知，鈣逸出pλ的光電子的特點是：動量較小、波長較長、頻率較?。x項A正確，選項B、C、錯誤．【答案】A35．分別用波長為λ和4λ的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1∶2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為( )【導(dǎo)學(xué)號：06092070】第2頁/共7頁hc2hcA.2λB.3λ3hc4hcC.4λD.5λ【剖析】依照愛因斯坦光電效應(yīng)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．以下表達的情況中正確的選項是( )A．光的粒子性說明每個光子就像一個極小的球體相同B．光是波，與橡皮繩上的波近似C．光是波，但與宏觀看法的波有實質(zhì)的差異D．光是一種粒子，它和物質(zhì)作用是“一份一份”進行的【剖析】光的粒子性說明光是一種粒子，但到達空間某地址的概率遵守顛簸規(guī)律，與宏觀看法的粒子和波有實在質(zhì)的不相同，因此選項A、B錯誤，C正確．根據(jù)光電效應(yīng)可知，光是一種粒子，光子與電子的作用是一對一的關(guān)系，因此選項正確．【答案】CD7．利用金屬晶格(大小約10－10m)作為阻擋物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子經(jīng)過電場加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而獲取電子的衍射圖樣．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則以下說法中正確的選項是( )【導(dǎo)學(xué)號：06092022】hA．實驗中電子束的德布羅意波波長為λ＝2meUB．加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯C．若用相同動能的質(zhì)子取代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯D．若用相同動能的中子取代電子，衍射現(xiàn)象將不如電子明顯第3頁/共7頁h【剖析】由德布羅意波波長公式λ＝p，而動量p＝2mEk＝2meU，兩式聯(lián)立得λ＝hh，A正確；從公式λ＝可知，加速電壓越大，電子的波長2meU2meU越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，B錯誤；用相同動能的質(zhì)子或中子取代電子，質(zhì)子的波長變小，衍射現(xiàn)象對照電子不明顯，故C錯誤，D正確．【答案】AD8．電子的運動受顛簸性的支配，對于氫原子的核外電子，以下說法正確的是( )A．氫原子的核外電子能夠用確定的坐標描述它們在原子中的地址B．電子繞核運動時，能夠運用牛頓運動定律確定它的軌道C．電子繞核運動時，不依照牛頓運動定律D．電子繞核運動的“軌道”其實是沒有意義的【剖析】微觀粒子的顛簸性是一種概率波，對于微觀粒子的運動，牛頓運動定律已經(jīng)不適用了，因此氫原子的核外電子不能夠用確定的坐標描述它們在原子中的地址，電子的“軌道”其實是沒有意義的，電子軌道只但是是電子出現(xiàn)的概率比較大的地址，綜上所述，C、D正確．【答案】CD二、非選擇題(本題共5小題，共52分．按題目要求作答．)9．(6分)某光電管的陰極是用金屬鉀制成的，它的逸出功為2.21eV，用波長為2.5×10－7m的紫外線照射陰極，已知真空中光速為3.0×108m/s，元電荷為1.6×10－19C，普朗克常量為6.63×10－34J·s.鉀的極限頻率為________，該光電管發(fā)射的光電子的最大初動能是________．0W14【剖析】由W0＝hνc得，極限頻率νc＝h≈5.3×10Hz；由光電效應(yīng)方程Ekc－19＝hν－W0得，光電子的最大初動能Ek＝h－W0≈4.4×10J.λ【答案】5.3×1014Hz4.4×10－19J10．(10分)太陽能直接變換成電能的基根源理是利用光電效應(yīng)．如圖1所示第4頁/共7頁是測定光電流的電路簡圖，光電管加正向電壓．圖1(1)標出電源和電流表的正負極；(2)入射光應(yīng)照在________極上．(3)電流表讀數(shù)是10μA，則每秒鐘從光電管陰極發(fā)射出的光電子最少是________個．【剖析】(1)加正向電壓，應(yīng)該是在電子管中電子由B向A運動，即電流是由左向右．因此電源左端是正極，右端是負極，電流表上端是正極，下端是負極．(2)光應(yīng)照在B極上．(3)設(shè)電子個數(shù)為n，則10×10－6I＝ne，因此n＝1.6×10－19＝6.25×1013(個)．【答案】(1)電源左端是正極，右端是負極；電流表上端是正極，下端是負13極(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標燈指引航道．如圖2所示是一個航標燈自動控制電路的表示圖．電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬．下表反響的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400～770nm(1nm＝10－9m).【導(dǎo)學(xué)號：06092023】圖2各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長：金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率4.545×10146.000×10148.065×10141.153×10151.529×1015(Hz)極限波長0.66000.50000.37200.26000.1962(μm)依照圖和所給出的數(shù)據(jù)，你認為：第5頁/共7頁(1)光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬________；(2)控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和________(填“a”和“b”)接觸；(3)工人在鍛壓機、沖床、鉆床等機器上勞動時，稍有不慎就會把手壓在里面，造成工傷事故．若是將上述控制電路中的電燈換成驅(qū)動這些機器工作的電機，這時電路中開關(guān)S應(yīng)和________接觸，這樣，當工人不慎將手伸入危險地域時，由于遮住了光輝，光控繼電器銜鐵立刻動作，使機床停止工作，防備事故發(fā)生．【剖析】(1)依題意知，可見光的波長范圍為400×10－9～770×10－9m－6－9而金屬銫的極限波長為λ＝0.660010×m＝660×10m，因此，光電管陰極K上應(yīng)涂金屬銫．(2)深沉的夜色中，線圈中無電流，銜鐵與b接觸，船舶依靠航標燈指引航道，因此控制電路中的開關(guān)S應(yīng)和b接觸．(3)若將上述控制電路中的電燈換成電機，在手遮住光輝從前，電機應(yīng)是正常工作的，此時銜鐵與a接觸，因此電路中的開關(guān)S應(yīng)和a接觸．【答案】(1)銫(2)b(3)a12．(12分)德布羅意認為：任何一個運動著的物體，都有著一種波與它對應(yīng)，h波長是λ＝p，式中p是運動著的物體的動量，h是普朗克常量．已知某種紫光的波長是440nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長是這種紫光波長的10－4倍，求：(1)電子的動量的大?。?2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長的關(guān)系，并計算加速電壓的大小．電子質(zhì)量m＝9.1×10－31kg，電子電荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s，加速電壓的計算結(jié)果取一位有效數(shù)字．h【剖析】(1)由λ＝p知電子的動量p＝h＝1.5×10－23kg·m/s.λ第6頁/共7頁12(2)電子在電場中加速，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)如圖3所示，相距為d的兩平行金屬板A、B足夠大，板間電壓恒為U，有一波長為λ的細激光束照射到B板中央，使B板發(fā)生光電效應(yīng)，已知普朗克常量為h，金屬板B的逸出功為W0，電子質(zhì)量為m，電荷量為e.求：圖3(1)從B板運動到A板所需時間最短的光電子，到達A板時的動能；(2)光電子從B板運動到A板時所需的最長時間．【剖析】(1)依照愛因斯坦光電效應(yīng)方程得Ek＝hν－W0c光子的