高中物理人教版5第十七章波粒二象性單元測試 第17章第2節(jié)

第十七章第一、二節(jié)基礎夯實一、選擇題(1～4題為單選題，5、6題為多選題)1．以下宏觀概念，哪些是“量子化”的eq\x(導學號96140144)()A．木棒的長度 B．物體的質(zhì)量C．物體的動量 D．學生的個數(shù)答案：D解析：所謂“量子化”應該是不連續(xù)的，一份一份的，故選項D正確。2．關于黑體輻射的強度與波長的關系，下圖正確的是eq\x(導學號96140145)()答案：B解析：根據(jù)黑體輻射的實驗規(guī)律：隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加，故圖線不會有交點，選項C、D錯誤。另一方面，輻射強度的極大值會向波長較短方向移動，選項A錯誤，B正確。3．白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對太陽光散射的結(jié)果。假設一個運動的光子和一個靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個方向運動，光子沿另一方向散射出去，則這個散射光子跟原來的光子相比eq\x(導學號96140146)()A．頻率變大 B．頻率不變C．光子能量變大 D．波長變長答案：D解析：運動的光子和一個靜止的自由電子碰撞時，既遵守能量守恒，又遵守動量守恒。碰撞中光子將能量hν的一部分傳遞給了電子，光子的能量減少，波長變長，頻率減小，D選項正確。4．(黑龍江大慶一中2023～2023學年高二下學期檢測)關于光電效應現(xiàn)象，下列說法正確的是eq\x(導學號96140147)()A．只有入射光的波長大于使該金屬發(fā)生光電效應的極限波長，才能發(fā)生光電效應現(xiàn)象B．在光電效應現(xiàn)象中，產(chǎn)生的光電子的最大初動能跟入射光的頻率成正比C．產(chǎn)生的光電子最大初動能與入射光的強度成正比D．在入射光頻率一定時，單位時間內(nèi)從金屬中逸出的光電子個數(shù)與入射光的強度成正比答案：D解析：根據(jù)光電效應方程Ekm＝heq\f(c,λ)－h(huán)eq\f(c,λ0)。入射光的波長必須小于極限波長，才能發(fā)生光電效應，故A錯誤；從光電效應方程知，光電子的最大初動能與照射光的頻率成一次函數(shù)關系，不是成正比，故B錯誤。根據(jù)光電效應方程Ekm＝hν－W0，入射光的頻率越大，光電子的最大初動能越大，與入射光的強度無關，故C錯誤。發(fā)生光電效應時，入射光的頻率影響的是光電子的最大初動能，光強度影響單位時間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，在入射光頻率一定時，單位時間內(nèi)從金屬中逸出的光電子個數(shù)與入射光的強度成正比，故D正確。故選D。5．(昌樂二中2023～2023學年高二下學期檢測)光電效應實驗的裝置如圖所示，則下列說法中正確的是eq\x(導學號96140148)()A．用紫外線照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)B．用紅色光照射鋅板，驗電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．鋅板帶的是負電荷D．使驗電器指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是正電荷答案：AD解析：將擦得很亮的鋅板連接驗電器，用弧光燈照射鋅板(弧光燈發(fā)出紫外線)，驗電器指針張開一個角度，說明鋅板帶了電。進一步研究表明鋅板帶正電，這說明在紫外光的照射下，鋅板中有一部分自由電子從表面飛出來，鋅板中缺少電子，于是帶正電，A、D選項正確，紅光不能使鋅板發(fā)生光電效應。6．(重慶十一中2023～2023學年高二下學期檢測)如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量h＝×10－34J·s，由圖可知eq\x(導學號96140149)()A．該金屬的極限頻率為×1014HzB．該金屬的極限頻率為×1014HzC．該圖線的斜率表示普朗克常量D．該金屬的逸出功為答案：AC解析：由光電效應方程Ekm＝hν－W知圖線與橫軸交點為金屬的極限頻率，即ν0＝×1014Hz，A對，B錯；該圖線的斜率為普朗克常量，C對；金屬的逸出功W＝hν0＝×10－34××1014/×10－19eV≈，D錯。二、非選擇題7．用同一束單色光，在同一條件下，先后照射鋅片和銀片，都能產(chǎn)生光電效應，這兩個過程中，對下列四個量，一定相同的是________，可能相同的是________，一定不相同的是________。eq\x(導學號96140150)A．光子的能量 B．金屬的逸出功C．光電子動能 D．光電子最大初動能答案：ACBD解析：光子的能量由光的頻率決定，同一束單色光頻率相同，因而光子能量相同，逸出功等于電子脫離原子核束縛需要做的最小的功，因此只由材料決定，鋅片和銀片的逸出功一定不相同。由Ek＝hν－W，照射光子能量hν相同，逸出功W不同，則電子最大初動能也不同，由于光電子吸收光子后到達金屬表面的路徑不同，途中損失的能量也不同，因而脫離金屬時的動能可能分布在零到最大初動能之間，所以，兩個不同光電效應的光電子中，動能是可能相等的。8．有一個成語叫做“爐火純青”，原意說的是道士煉丹時候的溫度控制，溫度高低主要是靠看火焰的顏色，溫度低的時候，是偏紅的，溫度最高的時候，才呈現(xiàn)青色，所以爐火純青表示溫度已經(jīng)足夠高了。怎樣用熱輻射來解釋溫度與顏色的關系？eq\x(導學號96140151)解析：黑體輻射與溫度之間有著密切的關系，熱輻射的光譜是連續(xù)光譜，輻射光譜的性質(zhì)與溫度有關，在室溫下，大多數(shù)物體輻射不可見的紅外光。但當物體被加熱到500℃左右時，開始發(fā)出暗紅色的可見光，隨著溫度的不斷上升，輝光逐漸亮起來，而且波長較短的輻射越來越多，大約在1500能力提升一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題)1．在自然界生態(tài)系統(tǒng)中，蛇與老鼠和其他生物通過營養(yǎng)關系構(gòu)成食物鏈，在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮重要的作用。蛇是老鼠的天敵，它是通過接收熱輻射來發(fā)現(xiàn)老鼠的。假設老鼠的體溫約37℃，它發(fā)出的最強的熱輻射的波長為λm。根據(jù)熱輻射理論，λm與輻射源的絕對溫度T的關系近似為Tλm＝×10－3m·K。eq\x(導學號96140152)(1)老鼠發(fā)出最強的熱輻射的波長為()A．×10－5m B．×10－C．×10－4m D．×10－(2)老鼠發(fā)生的最強的熱輻射屬于()A．可見光波段 B．紫外波段C．紅外波段 D．X射線波段答案：(1)B(2)C解析：(1)老鼠的體溫T＝(273＋37)K＝310K由題設條件λm與T的近似關系式：λmT＝×10－3m得λm＝eq\f×10－3,T)＝eq\f×10－3,310)m≈×10－6m，B正確。(2)可見光的波長范圍×10－7～×10－7m，λm2．(湖北宜昌市葛州壩中學2023～2023學年高二下學期期中)在光電效應實驗中，飛飛同學用同一光電管在不同實驗條件下得到了三條光電流與電壓之間的關系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示。則可判斷出eq\x(導學號96140153)()A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長大于丙光的波長C．乙光對應的截止頻率大于丙光的截止頻率D．甲光對應的光電子最大初動能大于丙光的光電子最大初動能答案：B解析：該題考查了光電效應問題，應根據(jù)截止電壓判斷頻率。由eUc＝eq\f(1,2)mv2＝hν－W可知ν丙>ν甲＝ν乙λ甲＝λ乙>λ丙，所以A、D錯，B對。由于hν0＝W，所以C錯。3．(黑龍江綏化市肇東一中2023～2023學年高二下學期期中)如圖所示，用綠光照射一光電管，能產(chǎn)生光電效應。欲使光電子從陰極逸出時的初動能增大，應該eq\x(導學號96140154)()A．改用紅光照射 B．改用紫光照射C．增大光電管上的加速電壓 D．增大綠光的強度答案：B解析：由Ek＝hν－W逸出知增加最大初動能，只要入射光的頻率變大就行了。紅光的頻率比綠光小，故A錯誤；紫光的頻率比綠光的大，故B正確。增大光電管的加速電壓，不影響陰極逸出時的初動能，故C錯誤；增加綠光照射強度只是增大了光電流強度，D錯誤。故選B。4．(湛江市2023～2023學年高二質(zhì)檢)在實驗室或工廠的高溫爐子上開一個小孔，小孔可看做黑體，由小孔的熱輻射特征，就可以確定爐內(nèi)的溫度，如圖所示，就是黑體的輻射強度與其輻射光波波長的關系圖象，則下列說法正確的是eq\x(導學號96140155)()A．T1>T2B．T1<T2C．隨著溫度的升高，黑體的輻射強度都有所降低D．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動答案：AD解析：一般材料的物體輻射能的多少決定于物體的溫度(T)、輻射波的波長、時間的長短和發(fā)射的面積，而黑體是指在任何溫度下，全部吸收任何波長的輻射的物體，黑體輻射的強度按波長的分布只與溫度有關。實驗表明，隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有所增加，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。從題圖中可看出，λ1<λ2，則T1>T2。本題正確選項為A、D。5．(黃岡中學2023～2023學年高二下學期期中)在圖甲所示的裝置中，K為一金屬板，A為金屬電極，都密封在真空的玻璃管中，W為由石英片封蓋的窗口，單色光可通過石英片射到金屬板K上，E為輸出電壓可調(diào)的直流電源，其負極與電極A相連，A是電流表，實驗發(fā)現(xiàn)，當用某種頻率的單色光照射K時，K會發(fā)出電子(光電效應)，這時，即使A、K之間的電壓等于零，回路中也有電流。當A的電勢低于K時，而且當A比K的電勢低到某一值Uc時，電流消失，Uc稱為遏止電壓，當改變照射光的頻率ν，遏止電壓Uc也將隨之改變，其關系如圖乙所示，如果某次實驗我們測出了畫出這條圖線所需的一系列數(shù)據(jù)，又知道了電子電量，則eq\x(導學號96140156)()A．可得該金屬的極限頻率 B．可求得該金屬的逸出功C．可求得普朗克常量 D．可求得電子的質(zhì)量答案：ABC解析：選項A，由題意結(jié)合光電效應方程可知圖象乙中當遏制電壓Uc＝0時，入射光頻率即極限頻率，故選項A正確；選項B，當遏制電壓Uc＝0時，入射光子的能量即等于逸出功，故選項B正確；選項C，由圖乙的斜率可求普朗克常量，故選項C正確；選項D，電子質(zhì)量不可求得，故選項D錯誤。二、非選擇題6．如圖所示，當電鍵S斷開時，用光子能量為eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當電壓表讀數(shù)小于V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當電壓表讀數(shù)大于或等于V時，電流表讀數(shù)為零。eq\x(導學號96140157)(1)求此時光電子的最大初動能的大小。(2)求該陰極材料的逸出功。答案：(1)eV(2)eV解析：設用光子能量為eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ek，陰極材料逸出功為W0。當反向電壓達到U＝V以后，具有最大初動能的光電子達不到陽極，因此eU＝Ek由光電效應方程：Ek＝hν－W0由以上二式：Ek＝eV，W0＝eV。7．如圖所示，擦得很亮的絕緣鋅板A水平固定放置，其下方水平放有接地的銅板B，兩板間距離為d，兩板面積均為S，正對面積為S′，且S>S′。當用弧光燈照射鋅板上表面后，A、B板間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)。試分析：eq\x(導學號96140158)(1)液滴帶何種電荷？(2)用弧光燈再照射A板上表面，滴液做何種運動？(3)要使液滴向下運動，應采取哪些措施？答案：(1)負電(2)向上運動(3)將B板向右平移解析：(1)鋅板受弧光燈照射發(fā)生光電效應，有光電子從鋅板