第十七章第一.docx
- 文档编号:23829440
- 上传时间:2023-05-21
- 格式:DOCX
- 页数:21
- 大小:137.42KB
第十七章第一.docx
《第十七章第一.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十七章第一.docx(21页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第十七章第一
第十七章 第一、二节
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.以下宏观概念,哪些是“量子化”的( )
A.木棒的长度 B.物体的质量
C.物体的动量D.学生的个数
2.关于黑体辐射的强度与波长的关系,下图正确的是( )
3.白天的天空各处都是亮的,是大气分子对太阳光散射的结果。
假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后,电子向某一个方向运动,光子沿另一方向散射出去,则这个散射光子跟原来的光子相比( )
A.频率变大B.频率不变
C.光子能量变大D.波长变长
4.(清远市2013~2014学年高二下学期期末)在光电效应实验中,用光照射光电管阴极,发生了光电效应。
如果仅减小光的强度而频率保持不变,下列说法正确的是( )
A.光电效应现象消失
B.金属的逸出功减小
C.光电子的最大初动能变小
D.光电流减小
5.(昌乐二中2014~2015学年高二下学期检测)光电效应实验的装置如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.用紫外线照射锌板,验电器指针会发生偏转
B.用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转
C.锌板带的是负电荷
D.使验电器指针发生偏转的是正电荷
6.在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大动能Ek与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图线可求出( )
A.该金属的极限频率和极限波长
B.普朗克常量
C.该金属的逸出功
D.单位时间内逸出的光电子数
二、非选择题
7.用同一束单色光,在同一条件下,先后照射锌片和银片,都能产生光电效应,这两个过程中,对下列四个量,一定相同的是________,可能相同的是________,一定不相同的是________。
A.光子的能量 B.金属的逸出功
C.光电子动能D.光电子最大初动能
8.如图所示,当电键S断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。
合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零。
(1)求此时光电子的最大初动能的大小。
(2)求该阴极材料的逸出功。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.在自然界生态系统中,蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链,在维持生态平衡方面发挥重要的作用。
蛇是老鼠的天敌,它是通过接收热辐射来发现老鼠的。
假设老鼠的体温约37℃,它发出的最强的热辐射的波长为λm。
根据热辐射理论,λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλm=2.90×10-3m·K。
(1)老鼠发出最强的热辐射的波长为( )
A.7.8×10-5mB.9.4×10-6m
C.1.16×10-4mD.9.7×10-8m
(2)老鼠发生的最强的热辐射属于( )
A.可见光波段B.紫外波段
C.红外波段D.X射线波段
2.如图所示,为一光电管电路,滑动变阻器触头位于ab上某点,用光照射光电管阴极,电表无偏转,要使电表指针偏转,可采取的措施有( )
A.加大照射光的强度
B.换用波长短的光照射
C.将P向b滑动
D.将电源正、负极对调
3.在光电效应实验中,飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示。
则可判断出( )
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
4.黑体辐射的实验规律如图所示,由图可知( )
A.随温度升高,各种波长的辐射强度都有增加
B.随温度降低,各种波长的辐射强度都有增加
C.随温度升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D.随温度降低,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
5.(黄冈中学2014~2015学年高二下学期期中)在图甲所示的装置中,K为一金属板,A为金属电极,都密封在真空的玻璃管中,W为由石英片封盖的窗口,单色光可通过石英片射到金属板K上,E为输出电压可调的直流电源,其负极与电极A相连,A是电流表,实验发现,当用某种频率的单色光照射K时,K会发出电子(光电效应),这时,即使A、K之间的电压等于零,回路中也有电流。
当A的电势低于K时,而且当A比K的电势低到某一值Uc时,电流消失,Uc称为遏止电压,当改变照射光的频率ν,遏止电压Uc也将随之改变,其关系如图乙所示,如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据,又知道了电子电量,则( )
A.可得该金属的极限频率B.可求得该金属的逸出功
C.可求得普朗克常量D.可求得电子的质量
二、非选择题
6.有一个成语叫做“炉火纯青”,原意说的是道士炼丹时候的温度控制,温度高低主要是靠看火焰的颜色,温度低的时候,是偏红的,温度最高的时候,才呈现青色,所以炉火纯青表示温度已经足够高了。
怎样用热辐射来解释温度与颜色的关系?
7.如图所示,擦得很亮的绝缘锌板A水平固定放置,其下方水平放有接地的铜板B,两板间距离为d,两板面积均为S,正对面积为S′,且S>S′。
当用弧光灯照射锌板上表面后,A、B板间一带电液滴恰好处于静止状态。
试分析:
(1)液滴带何种电荷?
(2)用弧光灯再照射A板上表面,滴液做何种运动?
(3)要使液滴向下运动,应采取哪些措施?
第十七章 第二、三节
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.能够证明光具有波粒二象性的现象是( )
A.光的干涉、衍射现象和光电效应
B.光的反射与小孔成像
C.光的折射与偏振现象
D.光的干涉、衍射与光的色散
2.下列说法中正确的是( )
A.物质波属于机械波
B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C.德布罗意认为,任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波和它对应,这种波叫物质波
D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性
3.有关光的本性,下列说法中正确的是( )
A.光具有波动性,又具有粒子性,这是相互矛盾和对立的
B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点
C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性
D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
4.以下说法正确的是( )
A.任何运动着的物体都具有波动性
B.抖动细绳一端,绳上的波就是物质波
C.通常情况下,质子比电子的波长长
D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道
5.频率为ν的光子,德布罗意波长为λ=
,能量为E,则光的速度为( )
A.
B.pE
C.
D.
6.根据爱因斯坦“光子说”可知,下列说法错误的是( )
A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B.光的波长越大,光子的能量越小
C.一束单色光的能量可以连续变化
D.只有光子数很多时,光才具有粒子性
二、非选择题
7.任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之对应,波长是λ=
,式中p是运动物体的动量,h是普朗克常量,人们把这种波叫做德布罗意波。
现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2,二者相向正撞后粘在一起,已知|p1|<|p2|,则粘在一起的物体的德布罗意波长为是多少?
8.如图所示为证实电子波存在的实验装置,从F上漂出的热电子可认为初速度为零,所加加速电压U=104V,电子质量为m=0.91×10-30kg。
电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上,发生衍射,结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。
试计算电子的德布罗意波长。
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm,如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将( )
A.小于0.2nm B.大于0.2nm
C.等于0.2nmD.以上说法均不正确
2.如图所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成亮暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,则该实验不能证明( )
A.光具有波动性
B.从锌板上逸出带正电的粒子
C.光能发生衍射
D.光具有波粒二象性
3.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构,为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为
,其中n>1,已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )
A.
B.(
)
C.
D.
4.为了观察晶体的原子排列,可以采用下列方法:
(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此电子显微镜的分辨率高);
(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列,则下列分析中正确的是( )
A.电子显微镜所利用的是电子的物质波的波长比原子尺寸小得多
B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C.要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸
D.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
5.下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1MHz的无线电波的波长,由表中数据可知( )
质量/kg
速度/(m·s-1)
波长/m
弹子球
2.0×10-2
1.0×10-2
3.3×10-30
电子
9.1×10-31
5.0×106
1.2×10-10
无线电波(1MHz)
3.0×108
3.0×102
A.要检测弹子球的波动性几乎不可能
B.无线电波通常情况下只能表现出波动性
C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性
D.只有可见光才有波动性
二、非选择题
6.已知铯的逸出功为1.9eV,现用波长为4.3×10-7m的入射光照射金属铯。
(1)能否发生光电效应?
(2)若能发生光电效应,求光电子的德布罗意波波长最短为多少。
(电子的质量为m=0.91×10-30kg)
第十七章 第四、五节
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.下列说法正确的是( )
A.概率波就是机械波
B.物质波是一种概率波
C.概率波和机械波的本质是一样的,都能发生干涉和衍射现象
D.在光的双缝干涉实验中,若有一个光子,则能确定这个光子落在哪个点上
2.关于光的波粒二象性的理解,正确的是( )
A.大量的光子中有些光子表现出波动性,有些光子表现出粒子性
B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就变成粒子
C.高频光是粒子,低频光是波
D.波粒二象性是光的属性,有时它的波动性显著,有时它的粒子性显著
3.对于微观粒子的运动,下列说法中正确的是( )
A.不受外力作用时光子就会做匀速运动
B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动
C.只要知道电子的初速度和所受外力,就可以确定其任意时刻的速度
D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律
4.下列各种波属于概率波的是( )
A.声波 B.无线电波
C.光波D.物质波
5.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是( )
A.使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,底片上将会显示衍射图样
B.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样
C.光子通过狭缝的运动路线是直线
D.光的波动性是大量光子运动的规律
6.从光的波粒二象性出发,下列说法正确的是( )
A.光是高速运动的微观粒子,每个光子都具有波粒二象性
B.光的频率越高,光子的能量越大
C.在光的干涉中,暗条纹的地方是光子不会到达的地方
D.在光的干涉中,亮条纹的地方是光子到达概率最大的地方
二、非选择题
7.一电子具有200m/s的速率,动量的不确定范围是0.01%,我们确定该电子位置时,有多大的不确定范围?
(电子质量为9.1×10-31kg)
8.在双缝干涉实验中,某光子打在光屏上的落点能预测吗?
大量的光子打在光屏上的落点
能力提升
一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题)
1.在光的双缝干涉实验中,在光屏上放上照相底片并设法减弱光子流的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,在曝光时间不长和曝光时间足够长的两种情况下,其实验结果是( )
①若曝光时间不长,则底片上出现一些无规则的点
②若曝光时间足够长,则底片上出现干涉条纹
③这一实验结果证明了光具有波动性
④这一实验结果否定了光具有粒子性
A.①②③对B.①②④对
C.①③④对D.②③④对
2.下列说法正确的是( )
A.光波是一种概率波
B.光波是一种机械波
C.单色光从光密介质进入光疏介质时,光子的能量改变
D.单色光从光密介质进入光疏介质时,光的波长不变
3.下列说法中正确的是( )
A.光的波粒二象性,就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的
B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说
C.光子说并没有否定光的电磁说,在光子能量ε=hν中,频率ν表示波的特征,ε表示粒子的特征
D.光波是宏观概念中那种连续的波
4.光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定关系的观点加以解释,正确的是( )
A.单缝越宽,光沿直线传播,是因为单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp越大的缘故
B.单缝越宽,光沿直线传播,是因为单缝越宽,位置不确定量Δx越大,动量不确定量Δp越小的缘故
C.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为单缝越窄,位置不确定量Δx越小,动量不确定量Δp越小的缘故
D.单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为单缝越窄,位置不确定量Δx越小,动量不确定量Δp越大的缘故
5.如图所示,灯丝F发射的电子束经过电场加速后从阳极上狭缝S穿出,通过两条平行狭缝S1、S2后,在荧光屏上形成明显的双缝干涉图样。
已知一个电子从狭缝S穿出时动量为p,普朗克常量为h,则( )
A.经过电场加速后,电子的德布罗意波长为
B.经过电场加速后,电子的德布罗意波长为
C.荧光屏上暗纹的位置是电子不能到达的位置
D.荧光屏上亮纹的位置是电子到达概率大的位置
二、非选择题
6.在单缝衍射实验中,若单缝宽度是1.0×10-9m,那么光子经过单缝发生衍射,动量不确定量是多少?
7.我们能感知光现象,是因为我们接收到了一定能量的光,一个频率是106Hz的无线电波的光子的能量是多大?
一个频率为6×1014Hz的绿色光子和1018Hz的γ光子的能量各是多大?
请结合以上光子能量的大小,从概率波的角度说明:
为什么低频电磁波的波动性显著而高频电磁波的粒子性显著。
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( )
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( )
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
3.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开了一个角度,如图所示,这时( )
A.锌板带正电,指针带负电
B.锌板带正电,指针带正电
C.锌板带负电,指针带负电
D.锌板带负电,指针带正电
4.一个质量为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( )
A.
B.
C.
D.
5.(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( )
A.2.3×10-18WB.3.8×10-19W
C.7.0×10-10WD.1.2×10-18W
6.(北京东城区2013~2014学年高二下学期期末)实验得到金属钙的光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示。
下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是( )
金属
钨
钙
钠
截止频率ν0/Hz
10.95
7.73
5.53
逸出功W/eV
4.54
3.20
2.29
A.如用金属钨做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
B.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
C.如用金属钠做实验得到的Ekm-ν图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为(0,-Ek2),则Ek2 D.如用金属钨做实验,当入射光的频率ν<ν1时,可能会有光电子逸出 7.(诸城一中2014~2015学年高二下学期期中)2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。 他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点。 下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是( ) A.微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波 B.微波和声波一样都只能在介质中传播 C.黑体的热辐射实际上是电磁辐射 D.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 8.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( ) 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 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( ) 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 10.(北京市昌平区2013~2014学年高二下学期期末)以 往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子 在极短时间内只吸收到一个光子而从金属表面逸出。 强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。 光电效应实验装置示意如图。 用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场,逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)( ) A.U= - B.U= - C.U= - D.U=2hν-W 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) 12.(6分)(襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2013~2014学年高二下学期期中联考)如图所示是使用光电管的原理图,当频率为ν的可见光照射到阴极K上时,电流表中有电流通过。 (1)当变阻器的滑动端P向________滑动时(填“左”或”右”),通过电流表的电流将会增大。 (2)当电流表电流刚减小到零时,电压表的读数为U,则光电子的最大初动能为________(已知电子电荷量为e)。 (3)如果不改变入射光的频率,而增加入射光的强度,则光电子的最大初动能将________(填“增加”、“减小”或“不变”)。 13.(7分)深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道,如图所示是一个航标灯自动控制电路的示意图。 电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。 下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长,又知可见光的波长在400~770nm(1nm=10-9m)。 各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长: 金属 铯 钠 锌 银 铂 极限频率(Hz) 4.545×1014 6.000×1014 8.065×1014 1.153×1015 1.529×1015 极限波长(μm) 0.6600 0.5000 0.3720 0.2600 0.1962 根据上图和所给出的数据,你认为: (1)光电管阴极K上应涂有金属________; (2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触; (3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故。 如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机,这时电路中开关S应和________接触,这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即动作,使机床停止工作,避免事故发生。 三、论述·计算题(共4小题,共42分。 解答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) 14.(9分)2012年8月10日美国名将梅里特在伦敦奥运会110m栏比赛中,以12秒92的成绩获得冠军。 设梅里特质量约为74kg,计算他在110m栏跑中的德布罗意波长,并说明其波动性是否明显。 15.(10分)如图所示表示黑体辐射强度随波长的变化图线。 根据热辐射理论,辐射强度的极大值所对应的波长λm与热力学温度之间存在如下关系: λmT=2.90×10-3m·K。 求: (1)T=15000K所对应的波长; (2)用T=15000K所对应波长的光照射逸出功为W0=4.54eV的金属钨,能否发生光电效应? 若能,逸出光电子的最大初动能是多少? 16.(11分)具有波长λ=0.71 的伦琴射线使金箔发射光电子,电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动,已知rB=1.88×10-4m·T,试求: (1)光电子的最大初动能; (2)金属的逸出功; (3)该电子的物质波的波
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十七 第一
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)