高中物理鲁科版选修3-5第5章波与粒子--综合检测及答案.docVIP

第5章波与粒子 一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．) 1．(2012·龙岩检测)对光电效应做出合理解释的科学家是(　　) A．普朗克　　　　　　　 B．爱因斯坦 C．康普顿 D．麦克斯韦 【解析】　爱因斯坦提出了光子说成功地解释了光电效应，所以B正确． 【答案】　B 2．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是(　　) A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多 B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的 C．质量为10－3kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹 D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同 【解析】　说明光具有波动性的是干涉和衍射，而光电效应说明光具有粒子性．故本题应选B、D. 【答案】　BD 3．下列说法正确的是(　　) A．光是一种电磁波 B．光是一种概率波 C．光子相当于高速运动的质点 D．光的直线传播只是宏观近似规律 【解析】　光是一种电磁波，是电磁波谱中频率(或波长)很窄的一部分，A正确；光又是概率波，单个光子的运动纯属偶然，而大量光子的运动受波动规律支配，B正确；光子是能量粒子，不能看成高速运动的质点，C错误；因光波长很短，比一般物体的尺寸小得多，所以光的衍射非常不明显，可看成直线传播，它只是一种近似，D正确． 【答案】　ABD 4．下表给出了一些金属材料的逸出功： 材　料 铯 钙 镁 铍 钛 逸出功(10－19 J) 3.0 4.3 5.9 6.2 6.6 现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料有几种(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)(　　) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 【解析】　光子的能量E＝hν＝＝6.63×10－34× J≈5.0×10－19 J．由表格可知，入射光子的能量大于铯和钙的逸出功，而小于镁、铍、钛的逸出功，故发生光电效应的金属只有铯和钙． 【答案】　A 5．利用光电管研究光电效应实验如图1所示，用频率为ν1的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则 (　　) 图1 A．用紫外光照射，电流表不一定有电流通过 B．用红外光照射，电流表中一定无电流通过 C．用频率为ν1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端，电流表中一定无电流通过 D．用频率为ν1的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变 【解析】　由紫外线的频率大于可见光的频率，而红外线的频率比可见光的频率小，所以用可见光照射能发生光电效应，那么用紫外线照射时一定能发生光电效应，用红外线则不一定，A、B选项都不正确；由于光电管A与K间加的是正向电压，即使滑动触头移到A端，电流表中也有可能有电流，C选项错误；如果光电管已达到饱和电流，即使正向电压增大，电流也不会变化，D选项正确． 【答案】　D 6．由爱因斯坦光电效应方程可以画出逸出电子的最大初动能和入射光的频率ν的关系图象如图2所示．下列说法正确的是(　　) 图2 A．ν0表示极限频率 B．P的绝对值等于逸出功 C．直线的斜率表示普朗克常量h的大小 D．说明了电子的最大初动能与入射光的频率成正比 【解析】　把方程Ek＝mv2＝hν－W与图象对比可判断A、B、C正确． 【答案】　ABC 7．(2012·南平高二检测)能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18 J，已知可见光的平均波长为0.6 μm，普朗克常数h＝6.63×10－34 J·s，恰能引起人眼的感觉，进入人眼的光子数至少为(　　) A．1个　　　 B．3个 C．30个　　　 D．300个 【解析】　光子个数n＝＝≈3个，故B项正确． 【答案】　B 二、非选择题(本大题共5小题，共58分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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．) 8．(8分)如图3所示，是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成． 图3 (1)示意图中，a端应是电源________极． (2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，____________________________________________________________________________ 【解析】　要使电路中有电流，必须使光电子加速运动，故电源a端为正极．光电流与光