高中物理 章末质量评估（二）粤教版选修3-5

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分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1光电效应的实验如图所示，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，则()A锌板带正电，指针带负电B锌板带正电，指针带正电C锌板带负电，指针带正电D锌板带负电，指针带负电解析：锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照射下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器的指针亦带正电故选B.答案：B2用单色光做双缝干涉实验，P处为亮纹，Q处为暗纹，现在调整光源和双缝，使光子一个一个通过双缝，则通过的某一光子()A一定到达P处B不能到达Q处C可能到达Q处 D都不正确解析：单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P处的概率大，落在Q处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能落在P处也可能落在Q处答案：C3下列关于概率波的说法中，正确的是()A概率波就是机械波B物质波是一种概率波C概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过解析：概率波具有波粒二象性，因此，概率波不是机械波，A错误；对于电子和其他微观粒子，由于同样具有波粒二象性，所以与它们相联系的物质波也是概率波，选项B正确；概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但它们的本质不一样，选项C错误；在光的双缝干涉实验中，若有一个粒子，则它从两个缝穿过的概率是一样的，选项D错误答案：B4频率为的单色光照射在某种金属表面产生光电效应，由金属表面逸出的光电子垂直射入匀强磁场做圆周运动时，其最大半径为r.若要使最大半径r增大，可采取()A用频率大于的单色光照射B用频率小于的单色光照射C仍用频率为的单色光照射，但延长照射时间D仍用频率为的单色光照射，但增大光的强度解析：只有增大频率，才能增加电子的初动能，即增大光电子的速度，由r知，速度增大时，半径增大答案：A5硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()Ah B.NhCNh D2Nh解析：据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为h(h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nh，所以选项C正确答案：C6从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xp判断下列说法正确的是()A入射的粒子有确定的动量，射到屏上的粒子就有准确的位置B狭缝的宽度变小了，因此粒子动量的不确定性也变小了C更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了D更宽的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了解析：由xp，狭缝变小了，即x减小了，p变大，即动量的不确定性变大了，故选项C正确，选项A、B、D错误答案：C7智能手机大部分带有照相机，用来衡量手机的照相机性能的一个非常重要的指标就是像素.1像素可理解为光子打在光屏上一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为()A光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C大量光子表现光具有粒子性D光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性解析：由题意知像素越高形成照片的光子数越多，表现的波动性越强，照片越清晰，选项D正确答案：D8紫外线光子的动量为，一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后()A仍然静止B沿着光子原来运动的方向运动C沿光子运动相反方向运动D可能向任何方向运动解析：由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向相同，故正确选项为B.答案：B9分别用波长为和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12，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. D.解析：设此金属板的逸出功为W，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为的光照射时：Ek1W，当用波长为的光照射时：Ek2W，又，解得W.故正确选项为B.答案：B10一个能量为，动量为p的微观粒子，所对应的物质波的速度为()A. B.C. D.解析：由p，h得，由波速公式v得v，B正确答案：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，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，屏幕如图(a)、(b)、(c)所示，则()图(a)图(b)图(c)A图(a)表明光具有粒子性B图(c)表明光具有波动性C用紫外光做实验观察不到类似的图D实验表明光是一种概率波解析：图像(a)表明单个光子的运动落点无规律，表现出光的粒子性，选项A正确；图像(c)表明大量光子运动的规律表现出光的波动性，选项B正确；用任意单色光做实验都能得到类似的结果，选项C错误；实验表明光子到达各个地方的几率不一样，光是一种概率波，选项D正确答案：ABD12用绿光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有()A红外线 B黄光C蓝光 D紫外线解析：按频率从小到大的顺序排列：红外、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外光的能量与光的频率成正比，大于绿光频率的光都可以发生光电效应，选项C、D正确答案：CD13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EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为解析：由光电效应方程EkhW0知，图线与纵轴的交点表示逸出功的大小，选项A正确；图线与横轴的交点为极限频率，此时Ek0h0W0，故W0h0，选项B正确；当入射光的频率为20时，Ek2h0W0h0，而h0E，选项C正确；当入射光的频率为时，不发生光电效应，选项D错误答案：ABC14用如图所示装置研究光电效应现象，光电管阳极与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑片P从a移到c的过程中，光电流始终为零为了产生光电流，可采取的措施是()A增大入射光的强度B增大入射光的频率C把P向a移动D把P从c向b移动解析：滑片从a移到c的过程中，光电管中所加反向电压减小到零，此过程光电流始终为零，说明没有光电子逸出，可能是入射光的频率小于阴极的极限频率，没有发生光电效应，所以选项B正确若光子能量恰好等于电子逸出功，即电子初动能为零，也不会产生光电流，此时加正向电压则可产生光电流，所以选项D正确答案：BD三、非选择题(本题共4小题，共54分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答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答案中必须明确写出数值和单位)15(12分)小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示已知普朗克常量h6.631034 Js.(1)图甲中电极A为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U0与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的极限频率0_Hz，逸出功W0_J；(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ekm_J. 解析：(1)光电子从阴极K释放出来，则电极A为光电管的阳极(2)由题图乙读出铷的极限频率05.151014Hz(5.1210145.181014Hz均可)，逸出功W0h06.6310345.151014 J3.411019 J(3.3910193.431019 J均可)(3)根据光电效应方程EkmhW06.6310347.001014J3.411019J1.231019 J(1.2110191.251019 J均可)答案：(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)101916(14分)铝的逸出功是4.2 eV，现在用波长200 nm的光照射铝的表面求：(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率解析：(1)根据光电效应方程EkmhW0得：EkmW0J4.21.61019J3.2251019 J.(2)由EkmeU0可得：U0V2.016 V.(3)由h0W0知，0Hz1.0141015 Hz.答案：(1)3.2251019 J(2)2.016 V(3) 1.0141015 Hz17(12分)已知功率为100 W的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速c3.0108 m/s，普朗克常量h6.631034 Js，假定所发出的可见光的波长都是560 nm，计算灯泡每秒内发出的光子数解析：灯泡每秒发出的可见光的能量EPt5%，光子能量h，光速c，因EN，故每秒发出的光子数N个1.41019个答案：1.41019个18(16分)在光电效应的实验中，金属板用极限频率为06.001014 Hz的钠制成若用波长为0.300 m的紫外线照射金属板，问：(1)能否发生光电效应？(2)入射光子的能量是多少？(3)若入射光的功率为1 mW，每秒射到金属板上的光子数是多少？解析：(1)入射光的频率Hz1.001015 Hz，大于金属板的极限频率06.001014 Hz，所以能发生光电效应(2)入射光子的能量Eh6.6310341.001015 J6.631019 J.(3)每秒钟到达的光子数为N1.51015(个)答案：(1)能(2)6.631019 J(3)1.51015个