人教版高中物理选修3-5《第十七章波粒二象性》同步测试(A)

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参考答案

1．AD解析：由光电效应方程Ek=hv-W知，B、C错误，D正确．若Ek=0，得极限频率v0=故A正确．

W，h2．D解析：本题考查光的性质．干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应都是光的粒子性的表现，D正确．

3．AD解析：根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误．4．B解析：本题考查光电效应方程及逸出功．由Ek?hv?W 得W=hv -Ek=5.0 eV-1.5 eV=3.5 eV

则入射光的最低能量为hvmin=W=3.5 eV 故正确选项为B．

5．B解析：由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向相同．故正确选项为B．

6．C解析：本题考查光电效应．由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，A错．光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B错．用频率是v1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是v2的黄光照射该金属不一定不发生光电效应，D错、C对．

7．AD解析：根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误． 8．D解析：由题意知，A光光子的能量大于B光光子，根据E=hv=h

c，得λ1＜λ2；又因λ为单色光B只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象，所以WC＜WD，

马鸣风萧萧

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故正确选项是D．

9．D解析：本题考查德布罗意波．根据德布罗意波长公式λ=

h得： ph6.63?10?34p==kg·m/s=3.6×10-24 kg·m/s 10λ1.82?10可见，热中子的动量的数量级是10-24 kg·m/s．

10．BD 解析：用波长为λ的光照射阴极K，电路中有光电流，表明λ小于该金属的极限波长λ0，换用波长为λ1照射，虽然λ1＞λ，但是λ1不一定大于λ0，所以用波长为λ1的光照射时，可能仍有光电流，故A错误．用波长为λ2 (λ2＜λ)的光照射阴极K时，因λ2＜λ＜λ0，故电路中一定有光电流，B对．如果电源的端电压已经足够大，阴极K逸出的光电子都能全部被吸引到阳极形成光电流，此时再增大路端电压，电路中的光电流也不再增大，C错．将电路中电源的极性反接，具有最大初动能的光电子有可能能够克服电场阻力到达阳极A，从而形成光电流，所以D正确．

11．C解析：本题考查电子能产生干涉现象，表明电子具有波动性．干涉现象是波的特征，电子是微观粒子，它能产生干涉现象，表明电子等微观粒子具有波动性．但此实验不能说明电子等微观粒子的波就是电磁波．

12．A解析：电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A正确．

13．解析：（1）当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转．当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏转减小．

（2）使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应．能否发生光电效应与入射光的强度无关．

（3）以紫外灯为圆心，作半径为d的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为 E=

P?πr2=3.75×10-20J 24ππEEλ?=5个． hvhc因此每个原子每秒钟接收到的光子数为 n=

答案5个

14． 解析：因光子与电子碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光

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子碰前的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向；通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由E=hv知，频率变小，再根据c=λv知，波长变长．

答案1 变长

15．解析：在此电路的光电管上施加反向电压，用已知频率为?1的光照射阴极，调节电压大小，直到光电管刚好无电流通过，测出此时的遏止电压Uc1，用另一已知频率为?2的光照射， 测出此时的遏止电压Uc2．利用光电效应方程h??W0?Ekm和Ekm?eUc可得

h?1?W0?eUc1 h?2?W0?eUc2 由以上两式可得出h?（eUc1?Uc2）

?1??216．解析：设此金属的逸出功为W，根据光电效应方程得如下两式：

hc?W λ4hc当用波长为34λ的光照射时：Ek2??W

3λ当用波长为λ的光照射时：Ek1?又

① ②

Ek11? EK22 ③

解①②③组成的方程组得：W?2hc． 3λEP? ④

17．解析：（1）根据E=Pt，所以t=（2）由E=nE0=nh

2?10?310s=2×10-4 s．

c得： λEλ2?10?3?500?10?9?n=个=5×1015个． ?348hc6.63?10?3.0?10答案2×10-4 s

5×1015个

18．解析：（1）X射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短．

由W=Ue=hv=hc/λ

hc6.63?10?34?3?108得λ==m=6.2×10-11 m． 4?19Ue2?10?1.6?10（2）高压电源的电功率P1=UI=100 W

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每秒产生X光子的能量P2=nhc/λ=0．1 W效率为η=

P2=0.1%． P1马鸣风萧萧