物理人教版选修35试题章末质量评估二.docx
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物理人教版选修35试题章末质量评估二
物理（人教版）选修3-5试题：
章末质量评估
（二）
（时间：
90分钟 满分：
100分）
一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）
1．下列宏观概念是“量子化”的是（ ）
A．物体的质量 B．木棒的长度
C．花生米的粒数D．物体的动能
解析：
粒数的数值只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的.其他三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的.故只有C正确；故选C.
点睛：
量子化在高中要求较低，只需明确量子化的定义，知道“量子化”指其物理量的数值会是一些特定的数值即可.
答案：
C
2．用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是（ ）
A．改用红光照射
B．增大绿光的强度
C．增大光电管上的加速电压
D．改用紫光照射
解析：
由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W0，在逸出功一定时，只有增大光的频率，才能增加最大初动能，与光的强度无关，D对．
答案：
D
3．关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是（ ）
A．光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的
B．光子和质子、电子等是一样的粒子
C．大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性
D．紫外线、X射线和γ射线中，γ射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著
解析：
光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质区别，选项A错误；光子实质上是以场的形式存在的一种“粒子”，而电子、质子是实物粒子，故选项B错误；光是一种概率波，大量光子往往表现出波动性，少量光子则往往表现出粒子性，选项C错误；频率越高的光的粒子性越强，频率越低的光的波动性越显著，故选项D正确．
答案：
D
4．下列关于物质波的说法中正确的是（ ）
A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物体
B．物质波和光波都不是概率波
C．粒子的动量越大，其波动性越易观察
D．粒子的动量越大，其波动性越易观察
解析：
实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概率波；又由λ＝可知，p越小，λ越大，波动性越明显．故正确选项为D.
答案：
D
5.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是（ ）
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
解析：
黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，A正确、B错误；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故C、D正确.
答案：
B
6．用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J．由此可知，钨的极限频率是：
（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，结果取两位有效数字）（ ）
A．5.5×1014HzB．7.9×1014Hz
C．9.8×1014HzD．1.2×1015Hz
解析：
据Ekm＝hν－W，W＝hν0ν＝可得：
ν0＝－，代入数据得：
ν0＝7.9×1014Hz，故选B.
答案：
B
7.如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰撞前A球的德布罗意波的波长为λ1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是（ ）
A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3
C．λ1＝D．λ1＝
解析：
球A、B碰撞过程中满足动量守恒，得p′B－0＝pA－p′A；由λ＝，可得p＝，所以动量守恒表达式也可写成：
＝－，
所以λ1＝，故选项D正确．
答案：
D
8．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为U），该粒子的德布罗意波长为（ ）
A.B.
C.D.
解析：
设加速后的速度为v，由动能定理，得qU＝mv2，所以v＝，
代入德布罗意波长公式，得
λ＝＝＝＝.
答案：
C
9．已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc，则（ ）
A．当照射光的频率ν小于νc时，只要增大光的强度必能产生光电子
B．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大
C．当照射光的频率ν大于νc时，若光的强度增大，则产生的光电子数必然增加
D．当照射光的频率ν大于νc时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
解析：
只要入射光的频率大于极限频率，该金属才可发生光电效应，故当光照频率小于极限频率时，不会产生光子，A错误；逸出功只和金属的性质有关，与照射光的频率无关，当照射光频率大于极限频率时，根据Ekm＝hν－W0可知若频率增大，则光电子的最大动能增大，但不是正比关系，BD错误；光照强度决定光电子数目，光照强度越大，光电子数目必然增大，C正确.
答案：
C
10．分别用波长为λ和λ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（ ）
A.B.
C.hcλD.
解析：
由光电效应方程得h－W0＝Ek1，h－W0＝Ek2，并且Ek1∶Ek2＝1∶2，可得W0＝.
答案：
B
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选或不选得0分）
11．在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样
B．单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏
D．单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性
解析：
A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上中央到达的机会最多，其他地方机会较少.因此会出现衍射图样，故A正确；B.单个光子通过单缝后，要经过足够长的时间，底片上才会出现完整的衍射图样，故B错误；C.光的波动性不同于宏观意义的波，是一种概率波，C错误；D.单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性.所以少量光子体现粒子性，大量光子体现波动性，故D正确.故选：
AD.
答案：
AD
12．用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生光电效应，那么（ ）
A．两束光的光子能量相同
B．两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同
C．两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同
D．两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同
解析：
由ε＝hν和Ek＝hν－W0，可知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子最大初动能相同，故A、C对，D错；由于两束光强度不同，逸出光电子个数不同，故B错．
答案：
AC
13.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知（ ）
A．该金属的逸出功等于E
B．该金属的逸出功等于hν0
C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为3E
D．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E
解析：
根据光电效应方程，有Ek＝hν－W0，其中W0＝hν0为金属的逸出功．所以有Ek＝hν－hν0，由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者W0＝hν0，当入射光的频率为2ν0时，代入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故A、B、D正确，C错误．
答案：
ABD
14．美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U0与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量h.电子电量用e表示，下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动
B．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
C．由UC ν图象可知，这种金属的截止频率为νc
D．由UC ν图象可求普朗克常量表达式为h＝
解析：
入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动，A错误；根据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；根据Ekm＝hν－W0＝eUC，解得UC＝－，则h＝；当遏止电压为0时，ν＝νc，C、D正确．
答案：
CD
三、非选择题（本题共4小题，共54分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（12分）某真空光电管的金属阴极的逸出功是4.0×10－19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.
（1）求这种单色光的频率；
（2）在光电管的阳极和阴极间加30V的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大？
解析：
（1）该单色光的频率即为光电管阴极金属的极限频率.该单色光光子能量ε＝hν，所以ν＝Hz＝6.0×1014Hz
（2）到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功Ek＝eU＝1.6×10－19×30J＝4.8×10－18J.
答案：
（1）6.0×1014Hz
（2）4.8×10－18J
16．（14分）德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量.已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10－4倍.
（1）求电子的动量大小；
（2）试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系.
解析：
根据德布罗意波波长公式与动量表达式，即可求解；根据动能定理，即可求解.
（1）根据德布罗意波波长公式：
λ＝，电子的动量为：
p＝，
代入数据解得：
p＝1.5×10－23kg·m/s.
（2）根据动能定理：
eU＝mv2＝，又因：
p＝，
联立以上解得：
U＝.
答案：
（1）1.5×10－23kg·m/s
（2）U＝
17．（14分）波长为λ＝0.071nm的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做匀速圆周运动的最大半径为r.已知r·B＝1.88×10－4T·m，电子的质量me＝9.1×10－31kg.试求；
（1）光电子的最大初动能；
（2）金箔的逸出功；
（3）该电子的物质波的波长．
解析：
（1）电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的最大半径
r＝.
其最大初动能为
Ek＝mev2＝＝
＝J
＝3.1×103eV.
（2）由爱因斯坦光电效应方程
hν＝Ek＋W0和ν＝得
W0＝－Ek＝eV＝1.44×104eV.
（3）由德布罗意波长公式得
λ′＝，p＝mv＝erB.
解得λ′＝2.2×10－11m.
答案：
（1）3.1×103eV
（2）1.44×104eV
（3）2.2×10－11m
18．（14分）如图所示装置，阴极K用极限波长λ0＝0.66μm的金属制成．若闭合开关S，用波长λ＝0.50μm的绿光照射阴极，调整两个极板电压，使电流表示数最大为0.64μA，求：
（1）每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能；
（2）如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．
解析：
（1）阴极每秒钟发射的光电子个数：
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