1、第十七章過關檢測(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分,在每小題給出的四個選項中,第15題只有一項符合題目要求,第68題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)1.在歷史上,最早證明了德布羅意波存在的實驗是()A.弱光衍射實驗B.電子束在晶體上的衍射實驗C.弱光干涉實驗D.以上都不正確答案:B解析:最早證明了德布羅意波存在的實驗是電子束在晶體上的衍射實驗。2.關于黑體輻射的強度與波長的關系,下圖正確的是()答案:B解析:根據黑體輻射的實驗規律: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

2、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,選項B正確。3.關于光電效應,下列說法正確的是()A.截止頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時間足夠長,任何金屬都能產生光電效應C.從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大,這種金屬的逸出功越小D.入射光的光強一定時,頻率越高,單位時間內逸出的光電子數就越多答案:A解析:逸出功W0=hc,W0c截止頻率,A正確;只有照射光的頻率大于等于金屬截止頻率c,才能產生光電效應現象,B錯;由光電效應方程Ek=h-W0知,因不確定時,無法確定Ek與W0的關系,C錯;光強E=nh,越大,E一定,則光子數n越小,單位時間內逸出的光電子數就越少,D

3、錯。4.如圖所示,一個粒子源產生某種粒子,在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板,粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發光,那么在熒光屏上將會看到()A.只有兩條亮紋B.有許多條明、暗相間的條紋C.沒有亮紋D.只有一條亮紋答案:B解析:任何運動的粒子都具有波粒二象性,那么離子源產生的大量粒子透過雙縫就應該表現出波動性,即形成明、暗相間的多條干涉條紋,故B項正確。5.1922年,美國物理學家康普頓在研究石墨中的電子對X射線的散射時發現,有些散射波的波長比入射波的波長略大,他認為這是由于光子和電子碰撞時,光子的一些能量傳給了電子。如圖所示,若入射的X射線的波長為,散射后X射線的波長為'。電子靜

4、止時的質量為m0,按相對論原理可知散射后的質量為m。已知普朗克常量為h,光速為c,下列判斷中正確的是()A.題中描述的現象說明了原子具有核式結構B.X射線與電子碰撞后,X射線的頻率變大了C.X射線散射前后的能量差值為hc()D.X射線散射前后,X射線和電子組成的系統增加的能量為(m-m0)c2答案:C解析:康普頓散射實驗不能說明原子的結構,A錯誤。X射線與電子碰撞后,波長變長,頻率變小,B錯誤。由E=h,=得E=,故X射線散射前后的能量差值E=,C正確。康普頓散射遵循能量守恒定律,即X射線和電子組成的系統能量守恒,D錯誤。6.下列關于微觀粒子波粒二象性的認識,正確的是()A.因實物粒子具有波動

5、性,故其軌跡是波浪線B.由概率波的知識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,所以粒子沒有確定的軌跡C.由概率波的知識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,再由不確定性關系知粒子動量將完全確定D.大量光子表現出波動性,此時光子仍具有粒子性答案:BD解析:實物粒子的波動性指實物粒子是概率波,與經典的波不同,選項A錯誤;微觀粒子落點位置不能確定,與經典粒子有確定軌跡不同,選項B正確;單縫衍射中,微觀粒子通過狹縫,其位置的不確定量等于縫寬,其動量也有一定的不確定量,選項C錯誤;波動性和粒子性是微觀粒子的固有特性,無論何時二者都同時存在,選項D正確。7.下列關于光電效應的說法中正確的是()A.若某材料的

6、逸出功是W0,則它的極限頻率0=B.光電子的初速度和照射光的頻率成正比C.光電子的最大初動能和照射光的頻率成正比D.光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大答案:AD解析:由光電效應方程Ek=h-W0知,B、C錯誤,D正確。若Ek=0,得極限頻率0=,故A正確。8.根據不確定性關系xp,判斷下列說法正確的是()A.采取辦法提高測量x精度時,p的精度下降B.采取辦法提高測量x精度時,p的精度上升C.x與p測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關D.x與p測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關答案:AD解析:不確定關系表明無論采用什么方法試圖確定坐標和相應動量中的一個,必然引起另一個較大的不確

7、定性,這樣的結果與測量儀器及測量方法是否完備無關,無論怎樣改善測量儀器和測量方法,都不可能逾越不確定關系所給出的限度。故選項A、D正確。二、填空題(每小題10分,共20分,把答案填在相應的橫線上)9.小明用金屬銣為陰極的光電管,觀測光電效應現象,實驗裝置示意如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s。(1)圖甲中電極A為光電管的(填“陰極”或“陽極”)。 (2)實驗中測得銣的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關系如圖乙所示,則銣的截止頻率c=Hz,逸出功W0=J。 (3)如果實驗中入射光的頻率=7.00×1014Hz,則產生的光電子

8、的最大初動能Ek=J。 答案:(1)陽極(2)(5.125.18)×1014(3.393.43)×10-19(3)(1.211.25)×10-19解析:(1)光電子從陰極K釋放出來,則電極A為光電管的陽極。(2)由題圖乙讀出銣的截止頻率c=5.15×1014Hz(5.12×10145.18×1014Hz均可),逸出功W=hc=6.63×10-34×5.15×1014 J3.41×10-19 J (3.39×10-193.43×10-19 J均可)。(3)根據光電效應

9、方程Ekm=h-W=6.63×10-34×7.00×1014 J-3.41×10-19 J=1.23×10-19 J(1.21×10-191.25×10-19 J均可)。10.研究光電效應的電路如圖所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K),鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收,在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中,正確的是。 答案:C解析:由于光的頻率相同,所以對應的反向遏止電壓相同,選項A、B錯誤;發生光電效應時,在同樣的加速電壓下,光強度越大,逸出的光電子數

10、目越多,形成的光電流越大,所以選項C正確,D錯誤。三、計算題(每小題16分,共32分)11.分別用波長為和的單色光照射同一金屬,發出的光電子的最大初動能之比為12。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是多大?答案:解析:設此金屬的逸出功為W0,根據光電效應方程得如下兩式:當用波長為的光照射時:Ek1=-W0當用波長為的光照射時:Ek2=-W0又解組成的方程組得:W0=。12.德布羅意認為:任何一個運動著的物體,都有著一種波與它對應,波長是=,式中p是運動著的物體的動量,h 是普朗克常量。已知某種紫光的波長是440 nm,若將電子加速,使它的德布羅意波波長是這種紫光波長的10-4倍,求:(1)電子的動量的大小;(2)試計算加速電壓的大小。電子質量m=9.1×10-31 kg,電子電荷量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34