粵教版物理選修3-5新素養(yǎng)學(xué)案第二章章末過關(guān)檢測（二）Word版含答案

章末過關(guān)檢測(二)(時間：60分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求)1．關(guān)于光子和光電子，以下說法正確的是()A．光子就是光電子B．光電子是金屬中電子吸收光子后飛離金屬表面產(chǎn)生的C．真空中光子和光電子速度都是cD．光子和光電子都帶負電解析：選B.光電子是金屬中電子吸收光子后飛離金屬表面產(chǎn)生的，所以光電子帶負電，而光子不帶電，所以選項A、D錯誤，B正確．光電子屬于電子，所以其速度不等于光速，故選項C錯誤．2．一個電子被加速后，以極高的速度在空間運動，關(guān)于它的運動，下列說法中正確的是()A．電子在空間做勻速直線運動B．電子上下左右顫動著前進C．電子運動軌跡是正弦曲線D．無法預(yù)言它的路徑解析：選D.根據(jù)概率波的知識可知，某個電子在空間中運動的路徑我們無法確定，只能根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律確定大量電子的運動區(qū)域．故選項D正確．3．用黃光照射某金屬時有光電子從該金屬表面逸出，現(xiàn)將入射光的強度減弱，則下列說法正確的是()A．金屬表面發(fā)出的光電子數(shù)不變，光電子的最大初動能減小B．金屬表面發(fā)出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能減小C．金屬表面發(fā)出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動能不變D．光的強度減弱到一定程度，金屬表面將沒有光電子逸出解析：選C.光的頻率不變，表示光子能量不變，仍會有光電子從金屬表面逸出，逸出的光電子的最大初動能也不變，減弱光的強度，逸出的光電子數(shù)就會減少，綜上所述，選項C正確．4．分別用波長為λ和eq\f(3λ,4)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()A．eq\f(hc,2λ) B．eq\f(2hc,3λ)C．eq\f(3hc,4λ) D．eq\f(4hc,5λ)解析：選B.設(shè)此金屬板的逸出功為W，根據(jù)光電效應(yīng)方程得如下兩式：當(dāng)用波長為λ的光照射時：Ek1＝eq\f(hc,λ)－W0①，當(dāng)用波長為eq\f(3,4)λ的光照射時：Ek2＝eq\f(4hc,3λ)－W0②，又eq\f(Ek1,Ek2)＝eq\f(1,2)③，解由①②③組成的方程組得W0＝eq\f(2hc,3λ).故正確答案為B.5．已知金屬鋅發(fā)生光電效應(yīng)時產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek跟入射光的頻率ν的關(guān)系圖象如圖中的直線1所示．某種單色光照射到金屬鋅的表面時，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E1.若該單色光照射到另一金屬表面時產(chǎn)生的光電子的最大初動能為E2，E2<E1，關(guān)于這種金屬的最大初動能Ek跟入射光的頻率ν的關(guān)系圖象應(yīng)是圖中的()A．a(chǎn) B．bC．c D．上述三條圖線都不正確解析：選A.根據(jù)光電效應(yīng)方程知，Ek－ν為一次函數(shù)，普朗克常量h是斜率，h是確定的值，雖然金屬的逸出功不同，但兩個Ek－ν圖象的斜率相同，兩個直線平行，同時再利用Ek＝hν－W0，結(jié)合圖象E2<E1，hν相同，所以W1<W2，即直線在縱軸上的截距W2大，故選A.6．利用光電管探究光電效應(yīng)的實驗電路如圖所示，用頻率為ν0的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，則()A．只用紫外光照射K，電流表中不一定有電流通過B．只用紅外光照射K，電流表中一定有電流通過C．用頻率為ν0的可見光照射K，變阻器的滑片移到A端，電流表中一定無電流通過D．用頻率為ν0的可見光照射K，變阻器的滑片向B端滑動時，電流表示數(shù)可能不變解析：選D.用頻率為ν0的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，說明產(chǎn)生光電效應(yīng)，即使滑動變阻器的滑片移到A端，電流表中也可能有電流通過．當(dāng)用紫外光照射時，由于紫外光的頻率大于ν0，因此電流表必定有電流通過，A、C錯誤；雖然用頻率為ν0的可見光照射時有光電流產(chǎn)生，但不能確定光電管的極限頻率為多大，因此當(dāng)用紅外光照射時，不一定有光電流產(chǎn)生，B選項錯誤；若原來電流已飽和，則滑片向B端移動電流表示數(shù)將不變，D正確．二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分．在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分)7．下列實驗現(xiàn)象中，哪些實驗現(xiàn)象的解釋使得光的波動說遇到了巨大的困難()A．光的干涉 B．光的衍射C．康普頓效應(yīng) D．光電效應(yīng)答案：CD8．對愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0，下面的理解正確的是()A．只要是用同種頻率的光照射同一種金屬，那么從金屬表面逸出的光電子會具有同樣的最大初動能B．式中的W0表示每個光電子從金屬中飛出過程中克服金屬中正電荷引力所做的功C．逸出功W0和極限頻率ν0之間應(yīng)滿足關(guān)系式W0＝hν0D．光電子的最大初動能和入射光的頻率成正比解析：選AC.愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0中的W0表示從金屬表面直接逸出的光電子克服金屬中正電荷引力做的功，因此是所有逸出的光電子中克服引力做功的最小值，對應(yīng)的光電子的初動能是所有光電子中最大的，其他光電子的初動能都小于這個值，故A正確，B錯誤．若入射光的頻率恰好是極限頻率，即剛好能有光電子逸出，可理解為逸出的光電子的最大初動能是0，因此有W0＝hν0，C正確．由Ek＝hν－W0可知Ek和ν之間是一次函數(shù)關(guān)系，但不是成正比關(guān)系，D錯誤．9．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)，下列說法正確的是()A．增大入射光的強度，光電流增大B．減小入射光的強度，光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C．改用頻率小于ν的光照射，一定不發(fā)生光電效應(yīng)D．改用頻率大于ν的光照射，光電子的最大初動能變大解析：選AD.增大入射光強度，單位時間內(nèi)照射到單位面積上的光子數(shù)增加，光電流增大，A項正確．光電效應(yīng)現(xiàn)象是否消失與光的頻率有關(guān)，而與照射強度無關(guān)，故選項B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C錯誤；根據(jù)hν－W逸＝eq\f(1,2)mv2可知，增加照射光頻率，光電子的最大初動能也增大，故選項D正確．10．光通過單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動量的不確定關(guān)系的觀點加以解釋，正確的是()A．單縫寬，光是沿直線傳播，這是因為單縫寬，位置不確定量Δx大，動量不確定量Δp小，可以忽略B．當(dāng)能發(fā)生衍射現(xiàn)象時，動量不確定量Δp不可以忽略C．單縫越窄，中央亮紋越寬，是因為位置不確定量越小，動量不確定量越大的緣故D．以上解釋都是不對的解析：選ABC.光在傳播過程中的位置和動量的不確定關(guān)系為ΔxΔp≥eq\f(h,4π).發(fā)生衍射時Δx＞0，所以Δp不能忽略，故B正確；縫越寬，Δp越小，縫越窄，Δp越大，所以A、C正確．三、非選擇題(本題共3小題，共40分．解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式或重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11．(12分)一電子具有200m/s的速率，動量的不確定范圍為其動量的0.01%(這已經(jīng)足夠精確了)，則該電子位置的不確定范圍有多大？(電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg)解析：電子的動量為p＝mv＝9.1×10－31×200kg·m/s＝1.82×10－28kg·m/s動量的不確定范圍Δp＝0.01%×p＝1.0×10－4×1.82×10－28kg·m/s＝1.82×10－32kg·m/s由不確定性關(guān)系公式得電子位置的不確定范圍Δx＝eq\f(h,4π·Δp)＝eq\f(6.63×10－34,4×3.14×1.82×10－32)m＝2.9×10－3m.答案：2.9×10－3m12．(14分)如圖所示，倫琴射線管兩極加上一高壓電源，即可在陽極A上產(chǎn)生X射線．(h＝6.63×10－34J·s，電子電荷量e＝1.6×10－19C)(1)若高壓電源的電壓為20kV，求X射線的最短波長；(2)若此時電流表讀數(shù)為5mA，1s內(nèi)產(chǎn)生5×1013個平均波長為1.0×10－10m的光子，求倫琴射線管的工作效率．解析：(1)倫琴射線管陰極上產(chǎn)生的熱電子在20kV高壓加速下獲得的動能全部變成X光子的能量，X光子的波長最短．由W＝Ue＝hν＝eq\f(hc,λ)得λ＝eq\f(hc,Ue)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,2×104×1.6×10－19)m＝6.2×10－11m.(2)高壓電源的電功率P1＝UI＝100W，每秒產(chǎn)生X光子的能量P2＝eq\f(nhc,λ)＝0.1W效率為η＝eq\f(P2,P1)×100%＝0.1%.答案：(1)6.2×10－11m(2)0.1%13．(14分)已知銫的逸出功為1.9eV，現(xiàn)用波長為4.3×10－7m的入射光照射金屬銫．問：(1)能否發(fā)生光電效應(yīng)？(2)若能產(chǎn)生光電效應(yīng)，求光電子的德布羅意波長最短為多少．(電子的質(zhì)量為m＝0.91×10－30kg)解析：(1)入射光子的能量ε＝hν＝heq\f(c,λ)＝6.626×10－34×eq\f(3.0×108,4.3×10－7)×eq\f(1,1.6×10－19)eV≈2.9e