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1、指导参考范例章末质量评估（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;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
2、些特定的数值即可答案：C2 .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 = h#Wo，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：D3 .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y射线中，Y射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著解
3、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：D4. 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，其波动性越易观察参考范例实物，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hp可知
4、，p越小，入越大，波动性越明显.故正确选项 率波；又由 头为D.答案：D5. 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：B6 .用波长为 2.0 X 10-7 m的紫外线照射钨的表面，释放出来的_ 19 J .由此可知，钨的极限频率是
5、：(普光电子中最大的动能是4.7 X 10J s,光速c= 3.0 X 10 8 m/s，结果取两位有朗克常量h = 6.63 X 10效数字)()A. 5.5 X 10C . 9.8 X 1014 HzD . 1.2 X 10 15HzE kmh，代入cc解析：据 E km = h v-W, W =予可得： vo =入入数据得：o尸 7.9 X 1014Hz，故选 B.答案：B6. 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 必碰撞后A、B两球的德
6、布罗意波的波长分别为2入和丛则下列关系正确的是（）A2 入 3C . X1 =入2入3X2+X3解析：球A、B碰撞过程中满足动量守恒，得Pb 0 = Pa Pa ；h3Xhhp，可得p =由=，所以动量守恒表达式也可写成:2X2+X3答案:所以治，故选项D正确.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（指导参考范例A.h2mqUhB.2mqU参考范例电子2mqU 2mqU解析：设加速后的速度为2qUm代入德布罗意波长公式，得v,由动能定理，得qU =hhhh Y=2mqU 2mqU.Pmvm=2qUm答案：C9.已知能使某
7、金属产生光电效应的极限频率为A .当照射光的频率B .当照射光的频率C .当照射光的频率电子数必然增加D .当照射光的频率大初动能也增大一倍v，则（）v小于c时，只要增大光的强度必能产生光v大于c时，若V增大，则逸出功增大V大于c时，若光的强度增大，则产生的光V大于 C时，若v增大一倍，则光电子的最解析：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12mv2,所以频率时，根据 E km = h vAWo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；
8、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.指导参考范例答案：C310 .分别用波长为入和入的单色光照射同一金属板，发出的光4电子的最大初动能之比为：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)he2heA.2入B.3入34h入C.4h e入D.5eee解析：由光电效应方程得h - Wo =Ek1 , h - W0 = E k2，并且34入2heE ki ： E k2 = 1 :2，可得 W o =3入答案：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选对4分，漏选得2分，错选或不选得 0分）11 .
9、在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法 正确是 ）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 现衍射鮮B .单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的湧图C .光子通过单缝的运动路线像水波一伏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性解析：A.使光子中央到达的机会最多，个一个地通过单缝，如果时间足够长底片上故A其他地方机会较少因此会出现衍射图样参考范例正确；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
10、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：AD12 .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 曲V 和E k = h #Wo,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：AC7.如图是某金属在光
11、的照射下产生的光电子的最大初动能E k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EC .入射光的频率为2oV寸，D .入射光的频率为2V时解析：根据光电效应方程，有属的逸出功.所以有Ek = h Hi。.产生的光电子的最大初动能为3E产生的光电子的最大初动能为EEk= h HWo，其中 Wo = h（v为金由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者 Wo= h。,当入射光的频率为2。田时 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：ABD14 .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U。与入射光频率v的关系，描绘出图乙中的图象，
12、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（）光0iJt电骨、入C A1I./7a1 l/iA|TTj1M|N11 1%旳 p/Hz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 - v图象可知，这种金属的截止频率为vUeD .由U c - v图象可求普朗克常量表达式为h =1 %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E km = h Wo知，光电子的最大初动能与指导参考范例hv19入射光
13、的强度无关，B错误；根据Ekm = h#W= eUc，解得Uc =hcv U 1e，则h =;当遏止电压为 0时，干vc, C、D正确.e忙Vc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 X 10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30 V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
14、金属的极限频率该单色光光子能量=h %所以=198. x 10 -34 Hz = 6.0X1014 Hz 6.63X10 -到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功Ek = eU = 1.6X 10 _19 X 30 J = 4.8 X 10 _18 J.-18 J 14 Hz （2）4.8 X 10答案：（1）6.0 X 1016 . （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，波长是头hP,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440 nm，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
15、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:电子的动量为:代入数据解得:23(2)根据动能定理:p = 1.5 x 10 eU = 2mvkg m/s.,又因:2m联立以上解得:2 -2em入23 kg m/s U = h 答案：(1)1.5x 1022e m入17 . (14分)波长为2071 nm 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31 kg.径为 r.已知 r B = 1.88 x 10-4 T m，电子的质量e= 9.1 x 10试求;(1) 光电子的
16、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meVr = eB .其最大初动能为参考范例1Ek =eV2m2_(meV2)2)(er B)_( 1.6 x 10 _ 3.1 x 102m e19 x 1.88 x2m e10 -4) 231J2 x 9.1 x 10 3 eV.(2)由爱因斯坦光电效应方程h _ E k + W0 和 vhe34 x 3 x 10 8W。_Ek _3 eV1.4410 -3.1 x 109 x 1.6 x 10 - 19x 10 4 eV.(3) 由德布罗意波长公式得,p _ mv _ er
17、B. X _P解得入=2.2 x10 -11m.eV答案：(1)3.1x 10(2)1.44 x 104 eVI*(3)2.2 x10两个极板电压，使电流表示数最大为0.64 金，求:11 m18 . (14分)如图所示装置，阴极i5K用极限波长0?_ 0.66 rpa的金属制成.若闭合开关S,用波长 M.50叩的绿光照射阴极，调整指导参考范例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参考范例能；2倍，求每秒钟（2）如果将照射阴极的绿光的光强增大为原来的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：6x 1n =9. x 10 -1.6 x 10 I mte12个19 个=4.0 x 10根据光电效应方程，光电子的最大初动能应为:c cEk = h v-Wo= h h入oX20 i代入数据可得：E k = 9.6 x 10 J.如果照射光的频率不变，光强加倍，贝y每秒钟发射的光电子数也加倍，饱和光电流也增大为原来的2倍.根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数为1 2个.n = 2n = 8.0 x 10光子子的最大初动能仍然为：Ek = h Wo= 9.6 x 10 20 J.20 J 答案：（1）4.0 x 10 12 个 9.6 x 1020 J12 个 9.6 x 10(2)8.0 x 10