1、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.下列说法不正确的是（）A.普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点B.如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”C.我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关D.爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”解析：根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究，普朗克提出“振动者的带电微粒的能量只能是
2、某一最小能量值的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点.故A正确；根据“黑体辐射”以及对黑体辐射的研究，如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”.故B正确；我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关.故C错误；爱因斯坦提出了光子的概念，指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的”.故D正确.本题选择不正确的.答案：C2.下列说法正确的是（）A.就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长B.原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电C.红光光子比紫光光子的能量大D.光电效应和康普顿
3、效应均揭示了光具有波动性解析：物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长.故A项正确.原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，电子从锌板逸出，锌板带正电.故B项错误.红光的频率小于紫光频率，光子能量Eh，则红光光子比紫光光子的能量小.故C项错误.光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性.故D项错误.答案：A3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射线和射线中，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
4、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；又由可知，p
5、越小，越大，波动性越明显故正确选项为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2.0107 m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4.71019 J由此可知，钨的极限频率是：(普朗克常量h6.631034 J
6、s，光速c3.0108 m/s，结果取两位有效数字)()A5.51014Hz B7.91014HzC9.81014Hz D1.21015Hz解析：据EkmhW，Wh0 可得：0，代入数据得： 07.91014Hz，故选B.答案：B7.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1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为2和3，则下列关系正确的是()A123B123C1 D1解析：球A、B碰撞过程中满足动量守恒，得pB0pApA；由，可得p，所以动量守恒表达式也可写
7、成：，所以1，故选项D正确答案：D8一个质量为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qUmv2，所以v ，代入德布罗意波长公式，得.答案：C9.用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应.下列判断正确的是（）A.用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时该金属的逸出功大B.用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时逸出光电子所需时间短C.用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大D.若增加入射光的强度，逸出的光电
8、子最大初动能相应增加解析：强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应，知红光和蓝光的频率都大于金属的截止频率，金属的逸出功与照射光的频率无关，故A错误；发生光电效应的时间极短，即逸出光电子在瞬间完成，小于109 s，与光的频率无关，故B错误；根据光电效应方程得，EkmhW0，金属的逸出功不变，红光的频率小，蓝光的频率大，则蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大，与光照强度无关，故C正确，D错误.答案：C10.实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekmax与入射光频率的关系如图所示.下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功，参照下表可以确定的是（）金属钨钙钠截止频率0/Hz10.9
9、57.735.53逸出功W/eV4.543.202.29A.如用金属钨做实验得到的Ekmax图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大B.如用金属钠做实验得到的Ekmax图线也是一条直线，其斜率比图中直线的斜率大C.如用金属钠做实验得到的Ekmax图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，Ek2），则Ek2Ek1D.如用金属钨做实验，当入射光的频率1时，可能会有光电子逸出解析：由光电效应方程：EkmhW0hh0可知， Ekm图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，故极限波长可求，再根据W0h0可求出逸出功.普朗克常量与金属的性
10、质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验或者用金属钠做实验得到的Ekm图线都是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故A、B错误.如用金属钠做实验得到的Ekm图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为（0，Ek2），由于钠的逸出功小于钙的逸出功，则Ek2Ek1，故C正确.如用金属钨做实验，当入射光的频率1时，不可能会有光电子逸出，故D错误.答案：C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
11、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
12、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h和EkhW0，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：AC13.利用金属晶格（大小约1010 m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样.已知电子质
13、量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h.则下列说法中正确的是（）A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波的波长为C.加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析：该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；电子束通过电场加速，由动能定理可得eUmv2，故有pmv，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为，故B正确；由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量p变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误.
14、答案：AB14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 图象可知，这种金属的截止频率为cD由UC 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EkmhW0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，B错误；根据EkmhW0eUC，解得U
15、C，则h；当遏止电压为0时，c，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.（10分）已知小灯泡的功率P1 W，设小灯泡发光时向四周均匀辐射平均波长106 m的光，求在距离灯泡d1.0103 m处，每秒钟落在垂直于光线方向上面积为S1 cm2处的光子数是多少（已知h6.631034Js，计算结果保留两位有效数字）？解析：每个光子W01.991019J，每秒发射光子数n51018个，n0n，S球4R2，解得n04.0107个.答案：4.0107个16(14分
16、)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，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104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：， 电子的动量为：p，代入数据解得：p1.51023 kgm/s.(2)根据动能定理：eUmv2，又因：p，联立以上解得：U.答案：(1)1.51023 kgm/s(2)U17(14分)波长为0.071 nm的伦琴射线使金箔发
17、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rB1.88104 Tm，电子的质量me9.11031 kg.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Ekmev2 J3.1103 eV.(2)由爱因斯坦光电效应方程hEkW0和得W0Ek eV1.44104 eV.(3)由德布罗意波长公式得，pmverB.解得2.21011 m.答案：(1)3.1103 eV(2)1.44104 eV(3)2.21011 m18(14分)如图所示装置，阴极K用极限波长00.
18、66 m的金属制成若闭合开关S，用波长0.50 m的绿光照射阴极，调整两个极板电压，使电流表示数最大为0.64 A，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：n个4.01012个根据光电效应方程，光电子的最大初动能应为：EkhW0hh.代入数据可得：Ek9.61020 J.(2)如果照射光的频率不变，光强加倍，则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n2n8.01012个光子子的最大初动能仍然为：EkhW09.61020 J.答案：(1)4.01012个9.61020 J(2)8.01012个9.61020 J