2021年人教版高中选修3-5-《第十七章波粒二象性》章末检测含答案解析

【最新】人教版高中选修3-5-《第十七章波粒二象性》章末检测学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．能正确解释黑体辐射实验规律的是( ) A ．能量的连续经典理论 B ．普朗克提出的能量量子化理论 C ．牛顿提出的能量微粒说 D ．以上说法均不正确2．关于物质波，以下观点不正确的是( )A ．只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波B ．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波C ．由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性D ．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的3．爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能E km 与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）A ．逸出功与ν有关B ．E km 与入射光强度成正比C ．ν<ν0时，会逸出光电子D ．图中直线的斜率与普朗克常量有关4．如图甲所示为研究某金属光电效应的电路图，图乙为采用不同频率的光照射时遏止电压c U 与入射光频率v 的关系图，图中频率1v 、2v ，遏制电压1C U 、2C U 及电子的电荷量e 均为已知，则下列说法正确的是( )A ．普朗克常量()2121C C e U U h v v -=-B ．普朗克常量()2121C C e U U h v v +=-C ．该金属的截止频率为2112021C C C C U v U v v U U +=-D ．该金属的截止频率为1221021C C C C U v U v v U U +=-5．如图甲所示为研究光电效应中入射光的频率、强弱与光电子发射情况的实验电路．阴极K 受到光照时可以发射光电子，电源正负极可以对调．实验中得到如图乙所示的实验规律，下列表述错误的是( )A ．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流趋于一个饱和值B ．在光的频率不变的情况下，入射光越强饱和电流越大C ．一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，遏止电压不变D ．蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压是因为蓝光强度大于黄光强度6．用某单色光照射金属表面，金属表面有光电子飞出.若改变照射光的频率或改变照射光的强度，下列说法正确的是( ) A ．若仅减小频率，可能不再有光电子飞出 B ．若仅增大频率，光电子数目会随之增加 C ．若仅减小强度，光电子飞出的时间可能会变短 D ．若仅减小强度，则不再有光电子飞出7．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是()A．钾的逸出功大于钙的逸出功B．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长D．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量8．如图所示，用波长为λ0的单色光照射某金属，调节变阻器，当电压表的示数为某值时，电流表的示数恰好减小为零；再用波长为45λ0的单色光重复上述实验，当电压表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数增加到原来的3倍时，电流表的示数又恰好减小为零．已知普朗克常数为h，真空中光速为c．该金属的逸出功为（）A．54hcλB．hcλC．78hcλD．74hcλ9．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是（）A．能量较大的光子其波动性越显著．B．光波频率越高，粒子性越明显．C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性．D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性．10．已知某单色光的波长为λ，在真空中光速为c，普朗克常量为h，则电磁波辐射的能量子ε的值为（）A．chλB．hλC．chλD．以上均不正确二、多选题11．在光电效应实验中，两个实验小组分别在各自的实验室，约定用相同频率的单色光，分别照射锌和银的表面，结果都能发生光电效应，如图甲，并记录相关数据．对于这两组实验，下列判断正确的是()A．饱和光电流一定不同B．因为材料不同逸出功不同，所以遏止电压U c不同C．分别用不同频率的光照射之后绘制U c～ν图象(ν为照射光频率，图乙为其中一小组绘制的图象)，图象的斜率可能不同D．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同U～ν图象(ν为照射光频率，图乙为其中一小12．分别用不同频率的光照射之后绘制c组绘制的图象)，图象的斜率可能不同.一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、-图线，1c U、2c U表示截止电压，下列说法正确的是( b、c光照射光电管得到的I U)A．甲图中光电管得到的电压为正向电压B．a、b光的波长相等C．a、c光的波长相等D．a、c光的光强相等13．如图所示是光电管的原理图，此时有频率为0v的光照射到阴极K，恰好能够发生光电效应，则()A ．减小入射光频率，电路一定没有光电流B ．若减小入射光频率，只要照射时间足够长，电路中也会有光电流C ．照射光的频率越高，电路中光电流越大D ．若增大入射光频率，遏止电压将越大14．用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。

已知普朗克常量为h ，被照射金属的逸出功为W 0，遏止电压为U c ，电子的电荷量为e 。

下列说法正确的是（ ）A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．甲光的强度大于乙光的强度C ．甲光照射时产生的光电子初动能均为eU cD ．乙光的频率为0cW eU h+ 15．在研究某金属的光电效应现象时，发现当入射光的频率为ν以时，其遏止电压为U.已知普朗克常数为h ，电子电量大小为e ，下列说法正确的是 A ．该金属的截止频率为eUhν-B ．该金属的逸出功为eU h ν-C ．增大入射光的频率，该金属的截止频率增大D ．增大入射光的频率，该金属的遏止电压增大三、解答题16．钙的逸出功是3.2eV ，现在用波长100nm 的光照射钙的表面．()1求光电子的最大初动能； ()2求遏止电压； ()3求钙的极限频率．17．某金属在光的照射下发生光电效应，光电子的最大初动能k E 与入射光频率v 的关系如图所示，试求：①普朗克常量(h 用图中字母表示)；②入射光的频率为3c V 时，产生的光电子的最大处动能kE '． 18．紫光在真空中的波长为74.510-⨯ m ，问：()1紫光光子的能量是多少？()2用它照射极限频率为140 4.6210ν=⨯ Hz 的金属钾能否产生光电效应？ ()3若能产生，则光电子的最大初动能为多少？34( 6.6310h -=⨯ )J s ⋅参考答案1．B 【解析】黑体辐射实验规律：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，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．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，即能量量子化理论．故B 正确，A 、C 、D 错误；故选B.【点睛】考查黑体辐射实验规律的应用，理解经典理论与能量微粒说的内容，注意黑体辐射与热辐射的区别．2．B 【解析】 【详解】只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波．故A 正确，B 错误；由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性．故C 正确；电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的．故D 正确．本题选择不正确的，故选B 【点睛】本题要知道物质波的概念，物质波，是由德布罗意提出的，故又称德布罗意波，是一种概率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配． 3．D 【详解】光电子的最大初动能与入射光频率的关系是E km =hv －W ，结合图象易判断D 正确． 4．A 【解析】根据爱因斯坦光电效应方程可得：0kE h W ν=-，由动能定理c k eU E =，联立可得：0c h h U e eνν=-，结合图像可知斜率为：2112112C C C U U U h k e νννν-===--，则普朗克常量为：()2121C C e U U h νν-=-，故A 正确，B 错误；当遏止电压为零时，入射光的频率等于金属的截止频率，即横轴截距等于截止频率，2112110C C C U U U hk eνννν-===--，解得：2112021C C C C U U U U ννν-=-，故CD 错误．所以A 正确，BCD 错误．5．D 【解析】 【详解】A ．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，则从K 极发射出的电子射到阳极的电子越来越多，则光电流趋于一个饱和值，选项A 正确；B ．在光的频率不变的情况下，入射光越强，则单位时间射出的光电子数越多，则饱和电流越大，选项B 正确；C ．一定频率的光照射光电管，不论光的强弱如何，根据光电效应的规律可知射出的光电子的最大初动能不变，则遏止电压不变，选项C 正确；D ．因为蓝光的频率大于黄光，逸出的光电子最大初动能蓝光大于黄光，则蓝光的遏止电压大于黄光的遏止电压蓝光，故选项D 错误； 此题选择错误的选项，故选D ． 6．A 【详解】发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率．若入射光的频率减小，有可能不能发生光电效应，故A 正确；若仅增大频率，但是光强不变，则仍能发生光电效应，但是单位时间内逸出的光电子数目会减小，B 错误．光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目，不影响光电子飞出的时间，则若仅减小强度，仍有光电子飞出，故CD 错误．故选A ． 【点睛】解决本题的关键掌握发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率．以及知道光的强弱不影响光电子的能量，只影响单位时间内发出光电子的数目． 7．C 【解析】根据W 逸出功=ℎν0可知，钙的截止频率较大，则逸出功大于钾的逸出功，选项A 正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知12mv m 2=ℎν−W 逸出功可知，钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能，选项B 错误；根据E kmax =ℎc λ可知，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子．钾逸出的光电子具有较小的波长，选项C 错误；根据P =√2mE kmax 可知，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子．钙逸出的光电子具有较小的动量，选项D 错误；故选A. 8．C 【详解】根据光电效应方程：km 0cE hW λ=-及km c E eU =当用波长为λ0的单色光照射，则有：00c chW eU λ-=当用波长为045λ的单色光照射时，则有： 00345ch cW eU λ-= 联立上式，解得：0078hcW λ=； 故ABD 选项错误，C 选项正确． 9．A 【解析】能量较大的光子的波长短，其粒子性越显著，故A 错误；光的波长越长，其波动性越显著，频率越高，波长越短，其粒子性越显著，故B 正确；光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，故C 正确；个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，故D 正确；本题选择不正确的，故选A.点睛：本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性． 10．A 【详解】根据E hv =，又cv λ=，所以cE hλ=，故A 正确，BCD 错误．故选：A 。