1、章末综合测评(二)(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分.16题为单选题，710题为多选题，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说从科学研究的方法来说，这属于() 【导学号：55272067】A等效替换B控制变量C科学假说 D数学归纳【解析】光电效应现象与经典的电磁理论产生了尖锐的矛盾，为解释此现象，爱因斯坦创立了一种新的科学假说光子说，成功地解释了光电效应【答案】C2某单色光照射某金属时不能发生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A延长光照时间B增大光的
2、强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射【解析】由光电效应规律可知，能不能发生光电效应，是由入射光的频率与极限频率的关系决定的，入射光频率必须大于或等于极限频率波长较短的光频率高，当高于或等于极限频率时就能发生光电效应，故C选项正确【答案】C3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个波长为0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)() 【导学号：55272068】Ah BNhCNn0 D2Nh0【解析】一个光电子的能量hh，则N个光子的总能量总Nh.选项B正确【答案】B4当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动
3、能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为()A1.5 eV B3.5 eVC5.0 eV D6.5 eV【解析】由光电效应方程EkhW0，得W0hEk5.0 eV1.5 eV3.5 eV，则入射光的最低能量为hminW03.5 eV，故正确选项为B.【答案】B5.一细束平行光，经玻璃三棱镜折射后分解成互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上如图1所示，已知金属板b上有光电子逸出，可知() 【导学号：55272069】图1A板a一定有光电子逸出B板a一定无光电子逸出C板c一定有光电子逸出D板c一定无光电子逸出【解析】光经棱镜出射光线发生偏折，频率高的偏折角大，
4、因此，照射金属c的光的频率比照射b的光的频率高，而照射a的光的频率比照射b的光的频率低由此可知：a上不一定有光电子逸出，而c上一定有光电子逸出，C正确【答案】C6关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长长B动能相等的电子和质子，电子的波长短C动量相等的电子和中子，中子的波长短D甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍【解析】由可知，动量大的波长短电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式：p可知，电子的动量小，波长长动量相等的电子和中子，其波长应相等如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也
5、是乙的三倍，则甲的波长应是乙的.【答案】A7下列关于光子的说法中，正确的是()A在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D光子可以被电场加速【解析】按照爱因斯坦的光子说，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量h，与光的强度无关，故A、C正确，B错误，光子不带电，不能被电场加速，D错误【答案】AC8用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应现将该单色光的光强减弱，则() 【导学号：55272070】A光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能减
6、小C单位时间内产生的光电子数减少D不再发生光电效应【解析】根据光电效应规律，光电子的最大初动能决定于光的频率，与光的强度无关，因此A正确、B错误；因频率不变，故仍能发生光电效应，D错误；光的强度减弱，单位时间内发出的光电子数目一定减小，C正确【答案】AC9.如图2所示，电路中各元件完好，光照射到阴极K.灵敏电流计没有示数，其可能原因是()图2A入射光强度太弱B入射光的频率太小C光照时间短D电源正负极接反【解析】题图所示电路中形成电流需要两个条件：一是阴极K在光照射下有光电子逸出，二是逸出的光电子应该能在电路中定向移动到达阳极A.光电子的逸出取决于入射光的频率，只有入射光的频率大于截止频率0时才
7、有光电子逸出，与入射光的强度和时间无关，A、C错，B对；光电子能否达到阳极A，由光电子的初动能大小及两极间所加电压的正负和大小共同决定，一旦电源接反了且电压大于遏止电压，即使具有最大初动能的光电子也不能达到阳极，即使发生了光电效应现象，电路中也不会有光电流，D对【答案】BD10电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是() 【导学号：55272071】A氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置【解析】微观粒子的波动性是一种概率
8、波，对应微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述C、D正确【答案】CD二、非选择题(本题共4小题，共50分按题目要求作答)11. (10分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能如图3所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压图3(1)标出电源和电流表的正负极；(2)入射光应照在_极上(3)电流表读数是10 A，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是_个【解析】(1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B向A运动，即电流是由左向
9、右因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极(2)光应照在B极上(3)设电子个数为n，则Ine，所以n6.251013(个)【答案】(1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极(2)B(3)6.25101312(12分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道如图4所示是一个航标灯自动控制电路的示意图电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400770 nm(1 nm109m)图4各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：金属铯钠锌银铂极限频率(Hz)4.54510146.
10、00010148.06510141.15310151.5291015极限波长(m)0.660 00.500 00.372 00.260 00.196 2根据图和所给出的数据，你认为：(1)光电管阴极K上应涂有金属_；(2)控制电路中的开关S应和_(选填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S应和_接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生【解析】(1)依题意知，可见光的波长范围为4001097
11、70109m而金属铯的极限波长为0.660 0106m660109m，因此，光电管阴极K上应涂金属铯(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关S应和b接触(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a接触，所以电路中的开关S应和a接触【答案】(1)铯(2)b(3)a13(14分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是，式中p是运动着的物体的动量，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，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的104倍，求： 【导学号：55272
12、072】(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.61034 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字【解析】(1)由知电子的动量p1.51023 kgm/s.(2)电子在电场中加速，有eUmv2又mv2解得U8102 V.【答案】(1)1.51023 kgm/s(2)U8102 V14(14分)如图5所示，相距为d的两平行金属板A、B足够大，板间电压恒为U，有一波长为的细激光束照射到B板中央，使B板发生光电效应，已知普朗克常量为h，金属板B的逸出功为W0，电子质量为m，电荷量为e.求： 【导学号：55272073】图5(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，到达A板时的动能；(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间【解析】(1)根据爱因斯坦光电效应方程得EkhW0光子的频率为所以光电子的最大初动能为EkW0能以最短时间到达A板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B板的电子，设到达A板的动能为Ek1，由动能定理，得eUEk1Ek所以Ek1eUW0.(2)能以最长时间到达A板的光电子，是离开B板时的初速度为零或运动方向平行于B板的光电子则dat2解得td.【答案】(1)eUW0(2)d