1、第十七章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包含10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,16题只有一个选项符合题目要求,710题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选不全的得2分,有错选或不答的得0分)1.频率为的光子,具有的能量为h,动量A.改变原来的运动方向,但频率保持不变B.光子将从电子处获得能量,因而频率将增大C.散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上,但方向相反D.由于电子受到碰撞时会吸收光子的一部分能量,散射后的光子频率低于入射光的频率解析：由于电子的能量增加,根据能量守恒可以知道,光子的能量应当减少,频率降低,选项D正确。答
2、案：D2.运动电子束穿过某一薄晶体时能产生明显的衍射现象,那么下列说法正确的是()A.电子束的运动速度越快,产生的衍射现象越明显B.电子束的运动速度越慢,产生的衍射现象越明显C.产生衍射现象的明显程度与电子束的运动速度无关D.以上说法都不对解析：由德布罗意波长公式,电子束的运动速度v越小,波长越大,根据光波的衍射现象可知,波长越大,衍射现象越明显,选项B正确。答案：B3.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则()A.EC.E解析：根据E=h,且X射线每个光子的能量为Ep答案：D4.电子的运动受波动
3、性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法正确的是 ()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.电子是沿着轨道绕核运动的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波,对于微观粒子的运动,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,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,并不是其运动轨迹,综上所述,选项D正确。答案：D5.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,下列说法错误的是()A.单缝宽,光沿直线传播,这是因为单缝
4、宽,位置不确定量x大,动量不确定量p小,可以忽略B.当能发生衍射现象时,动量不确定量p就不能忽略C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大D.以上解释都不对解析：由不确定性关系xpx较大时,p较小,x较小时,p较大,故选项A、B、C说法正确,选项D说法错误。答案：D6.光子有能量,也有动量,动量 pA.顺时针方向转动B.逆时针方向转动C.顺时针方向和逆时针方向都有可能D.不会转动解析：光具有粒子性,光子打在物体的表面上时,会对物体表面产生压力,该压力可由Ft=np求得(n为光子数)。光子打在黑色物体表面上,将被吸收,而打在白色物体表面上时,将会被反射,动量变化较大,因
5、而圆形白纸片的圆面所受到的作用力大,从而装置向逆时针方向转动,故选项A、C、D错误,应选B。答案：B7.下列实验现象中,哪些实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难()A.光的干涉B.光的衍射C.康普顿效应D.光电效应答案：CD8.用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如图所示,普朗克常量h=6.6310-34 Js,由图可知()A.该金属的极限频率为4.271014 HzB.该金属的极限频率为5.51014 HzC.该图线的斜率表示普朗克常量D.该金属的逸出功为0.5 eV答案：AC9.有关经典物理中的粒子,下列说法正确的是()A.有一定的大小,也有一定的质量B
6、.有一定的质量,但没有一定的大小C.有的粒子还有一定量的电荷D.有一定的大小,但没有一定的质量解析：经典物理学中的粒子具有一定的空间大小,有一定的质量,有的还具有电荷。所以选项A、C正确,B、D错误。答案：AC10.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c。则可知该X射线管发出的X光()A.最短波长B.最短波长C.最小频率D.最大频率解析：电子在电场中加速获得动能Ek=eU。由题目所给条件,可得光电子最大频率D正确。又X光的最短波长B正确。答案：BD二
7、、填空题(本题包含2小题,共20分)11.(8分)将光的现象与本质连线。答案：12.(12分)如图所示的电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中K为阴极,A为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数;若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V,光电管阴极材料的逸出功为;现保持滑片P位置不变,若增大入射光的强度,电流计的读数(选填“为零”或“不为零”)。解析：根据当滑至某一位置时电流计的读数恰好
8、为零,读出此时电压表的示数为U=6.0 V,由动能定理,eU=Ek;由爱因斯坦光电效应方程,Ek=-W,解得光电管阴极材料的逸出功为W=4.5 eV;若增大入射光的强度,电流计的读数仍为零。答案：4.5 eV为零三、计算题(本题包含4小题,共40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得分。有数值计算的题,答案中必须写明数值和单位)13.(8分)已知锌的逸出功W0=3.34 eV,试通过计算说明:用波长=0.2 m的光照射锌板时能否发生光电效应。(普朗克常量h=6.6310-34 Js,真空中光速c=3108 m/s)解析：波长=0.2 m的光的光子的能量为E
9、=hJ=9.94510-19 J锌的逸出功W0=3.34 eV=3.341.610-19 J=5.34410-19 J由于EW0,故能够发生光电效应。答案：用波长=0.2 m的光照射锌板时能发生光电效应14.(10分)太阳的辐射功率(太阳每秒辐射出的能量)为 3.861026 J/s。已知射到大气层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收或反射,而未到达地面。若射到地球上的太阳光可视为垂直于地球表面,把太阳光看成是频率为51014 Hz的单色光,则地球表面上 1 cm2 的面积每秒接收到多少个光子?已知太阳到地球的距离为R=1.51011 m。(结果保留两位有效数字)解析：以太阳到地球
10、的距离R为半径作一个大球面,穿过该球面单位面积的功率为P0W1.366103 W地球表面每秒每平方厘米面积接收到的光能为W=P0t10-4 J=0.451.366103110-4 J=6.14710-2 J地球表面每秒在1 cm2的面积上接收到的光子数N1.91017。答案：1.91017个15.(10分)光子的动量p与能量的关系为p(1)质量为m的反冲核的速度为多少?(2)反冲核运动时物质波的波长是多少?解析：(1)由p,得0=p-mv故v(2)由德布罗意波长公式,反冲核运动时物质波波长答案：(116.(12分)如图所示,阴极K用极限波长0=0.66 m的金属铯制成的,用波长=0.5 m的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A板电压比阴极高出2.5 V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64 A,求每秒阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的时候所具有的最大初动能。解析：当阴极发射的光电子全部到达阳极A时,光电流达到饱和,由电流可知每秒到达阴极的电子数,即每秒发射的电子数。由爱因斯坦光电效应方程可计算最大的初动能。当电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒发射的光电子的个数n根据爱因斯坦光电效应方程,光电子的最大初动能Ek=h-W0=J=9.610-20 J。答案：4.01012 个9.610-20 J
