限时测试题17
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第十七章限时测试题 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小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,有选错或不答的得0分) 1.下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中,符合黑体辐射实验规律的是导学号 96140209( )
答案:A 解析:由黑体实验规律知温度越高,辐射越强,且最大强度向波长小的方向移动,A对,B、C、D错。 2.(河北承德一中2014~2015学年高二下学期检测)下列各种说法中错误的有导学号 96140210( ) A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的照射时间太短 C.在光的单缝衍射实验中,狭缝越窄,光子动量的不确定量越大 D.任何一个运动物体,无论是大到太阳、地球,还是小到电子、质子,都与一种波相对应,这就是物质波,物质波是概率波 答案:B 解析:普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说,故A正确;一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的频率小于极限频率,故B错误;光的单缝衍射实验中,狭缝越窄,光子动量的不确定量越大,故C正确;任何一个运动物体,都与一种波相对应,这就是物质波,物质波是概率波,故D正确。 3.(河北正定中学2015~2016学年高二下学期检测)关于康普顿效应,下列说法正确的是导学号 96140211( ) A.康普顿效应证明光具有波动性 B.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变短了 C.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现,在散射的X射线中,有些波长变长了 D.康普顿效应可用经典电磁理论进行解释 答案:C 解析:康普顿效应揭示了光具有粒子性,故A错误;在康普顿效应中,当入射光子与
晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,根据λ=hp,知波长变长,故B错误,C正确;光电效应和康普顿效应都无法用经典电磁理论进行解释,D错误;故选C。 4.(寿光市现代中学2014~2015学年高二下学期检测)一束平行光经玻璃三棱镜折射后,分解为互相分离的三束光,分别照在相同的金属板a、b、c上,如图所示,已知金属板b有光电子放出,则可知导学号 96140212( )
A.板a一定不放出光电子 B.板a一定能放出光电子 C.板c一定不放出光电子 D.板c一定能放出光电子 答案:D 解析:从棱镜对光的色散可知,光的频率越大,在同一介质的折射率越大,由题意:νa,同种材料极限频率相同。由b板有光电子,则发生光电效应,则c一定可放出光
电子,所以选项C错误,D正确,但射到a板上的光的频率不能确定是否大于极限频率,所以不能判断是否发生光电效应,所以选项A、B错误。 5.一个质量为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导学号 96140213( )
A.h2mqU B.h2mqU C.h2mqU2mqU D.hmqU 答案:C 解析:设加速后的速度为v,由动能定理得:qU=12mv2 所以v=2qUm 由德布罗意波长公式: λ=hp=hm2qUm=h2mqU2mqU
6.(宁波效实中学2013~2014学年高二下学期期末)人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3.0×108m /s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小
功率是导学号 96140214( ) A.2.3×10-18W B.3.8×10-19W C.7.0×10-10W D.1.2×10-18W 答案:A 解析:每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,所以察觉到绿光所接收到最小功率为
P=6hcλt=6×6.63×10-34×3×108530×10-91W= 2.3×10-18W。 7.(湖北武钢三中、武汉三中、省实验中学2015~2016学年高二下学期联考)在某次光电效应实验中,得到的遏止电压Uc与入射光的频率ν的关系如图所示,若该直线的斜率和纵截距分别为k和-b,电子电荷量的绝对值为e,则导学号 96140215( )
A.普朗克常量可表示为ke B.若更换材料再实验,得到的图线的k不改变,b改变 C.所用材料的逸出功可表示为eb D.b由入射光决定,与所用材料无关 答案:BC
解析:根据光电效应方程Ekm=hν-W0,以及Ekm=eUc得:Uc=hνe-W0e,
图线的斜率k=he,解得普朗克常量h=ke,故A错误;纵轴截距的绝对值b=W0e,解得逸出功W0=eb,故C正确;b等于逸出功与电荷电量的比值,而逸出功与材料有关,则b与材料有关,故D错误;更换材料再实验,由于逸出功变化,可知图线的斜率不变,纵轴截距改变,故B正确。故选BC。 8.(河北冀州中学2015~2016学年高二下学期期中)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光导学号 96140216( ) A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大 B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大 C.通过同一装置发生双缝干涉,a光的相邻条纹间距大 D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大 答案:BC 解析:由题图知,Ekma
-W,知νaCb,故选项B正确;由Δx=Ldλ及λ=cν知,频率越小波长越长,间距越大,即Δxa>Δxb,故选项C正确;因νa度大,故选项D错误。 9.如图所示,一束复合光束c,从玻璃射向空气,经折射后形成光a、b两束光线,则下列说法正确的是导学号 96140217( ) A.a光光子的能量比b光光子的能量小 B.从玻璃射向空气时,a光的临界角小于b光的临界角 C.若a光能发生光电效应,b光也一定能发生光电效应 D.经同一双缝干涉装置得到干涉条纹,a光干涉条纹间距小 答案:AC 解析:由光的折射定律知a光的折射率小于b光的折射率,a光的频率小于b光的频率所以A对B错误,C正确;a光的波长大于b光的波长,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距,D错。 10.(宜昌市葛州坝中学2015~2016学年高二下学期期中)用如图的装置研究光电效应现象,当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时,电流表G的读数为0.2mA。移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为0。则导学号 96140218( ) A.光电管阴极的逸出功为1.8eV B.电键K断开后,没有电流流过电流表G C.光电子的最大初动能为0.7eV D.改用能量为1.5eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小 答案:AC 解析:该装置所加的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为0,知道光电子的最大初动能为0.7eV,根据光电效应方程Ekm=hν-W0,W0=1.8eV,故A、C正确。电键K断开后,用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故B错误。改用能量为1.5eV的光子照射,由于光电子的能量小于逸出功,不能发生光电效应,无光电流,故D错误,故选AC。 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、填空题(共3小题,共18分。把答案直接填在横线上) 11.(5分)二氧化碳能很好吸收红外长波辐射,这种长波辐射的波长范围约是1.43×10-3~1.6×10-3m,相应的光子能量的范围是________,“温室效应”使大气全年的平均温度
升高,空气温度升高,从微观上看就是空气中分子的________。(已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s,真空中的光速c=3.0×108m/s,结果取两位有效数字)导学号 96140219
答案:1.2×10-22~1.4×10-22J 无规则运动(或热运动)更剧烈或无规则运动(或热运动)的平均动能增大
解析:由c=λν,得ν=cλ,代入数据得频率范围为1.88×1011~2.1×1011Hz,又由ε=hν得能量范围为1.2×10-22~1.4×10-22J。 由分子动理论可知,温度升高,物体分子无规则运动更剧烈,因此分子平均动能增大。 12.(6分)(抚州市四校2014~2015学年高二下学期期中联考)如图所示,一静电计与锌板相连,在A处用一紫光灯照射锌板,关灯后,指针保持一定偏角。导学号 96140220
(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则静电计指针偏角将________。(填“增大”、“减小”或“不变”) (2)使静电计指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,静电计指针无偏转,那么,若改用强度更大的红外线照射锌板,可观察到静电计指针________________(填“有”或“无”)偏转。 答案:(1)减小 (2)无 解析:(1)锌板在紫外线照射下,发生光电效应现象,有光电子飞出,锌板带正电;将一带负电的金属球与锌板接触,将锌板上的正电荷中和一部分,锌板正电荷减少,则静电计指针偏角将减小。 (2)要发生光电效应现象,照射光的频率必须大于被照射金属的极限频率,而与照射光的强度无关。用黄光照射,静电计指针无偏转,即不能发生光电效应现象。当改用强度更大