(六)波粒二象性-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修3同步周测卷（鲁科版）

高二周测卷 ·物理（鲁科版）选择性必修第三册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第三册（六） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理观念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) ① ②③ ① 档次 系数 单项选择题 6 物理学史 易 0.85 2 单项选择题 6 物理实验方法 中 0.75 3 单项选择题 68 基本单位 中 0.70 4 单项选择题 光电效应现象 中 0.65 5 单项选择题 6 光电效应，逸出功、最大初动能 中 0.60 6 单项选择题 6 光电效应方程 难 0.55 7 多项选择题 8 遏止电压的本质及其决定因素 中 0.65 8 多项选择题 8 光电效应现象及其解释 难 0.50 9 非选择题 14 光电效应、最大初动能 易 0.80 10 非选择题 16 遏止电压的本质及其决定因素 0.60 11 非选择题 18 光子的碰撞 难 0.55 香考答案及解折 一、单项选择题 所以h的单位为」·s,而1J=1N·m= 1,C【解析】密立根最早测定了元电荷：的数值，A项 正确：奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电与 1kg:m,m,则普朗克常量的单位用国际单位制基 s 磁的联系，B项正确：麦克斯韦预言了电磁波的存在， 本单位表示为kg:m,s=kg:m,C项正确。 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，C项错误：普朗 克最早提出能量子假说，认为微观粒子的能量是量子 4,B【解析】由图可知，甲，乙两光的遏止电压相同，逸 化的，D项正确。 出功相同，根据eU=Em,hv=W。十E可知，甲光的 2.B【解析】合力与分力是等效替代的关系，所以探究 频率等于乙光的频率，甲光和乙光的颜色相同，A项 两个互成角度的力的合成规律是利用了等效替代的 错误：由图可知，乙光对应的遏止电压小于丙光对应 实验方法，A项错误：任何物体都会反射电磁波，只吸 的遏止电压，可知乙光频率小于丙光频率，又入=二 收不反射电磁波的物体实际是不存在的，黑体是一种 理想化的模型，B项正确：卡文迪什在测量引力常量 可知乙光的波长大于丙光的波长，B项正确，C项错 误：由图可知，甲光对应的谒止电压小于丙光对应的 时，所用的物理思想方法是放大法，C项错误，探究向 心力大小的表达式时，所用的物理思想方法是控制变 遏止电压，可知甲光对应的光电子的最大初动能小于 量法，D项错误。 丙光对应的光电子的最大初动能，D项错误。 5,B【解析】由题意可知，用乙光照射金闻b恰能逸出 3C【解析】能量e的单位为」，频率的单位为s, 光电子，故频率较小的丙光不能使金属b逸出光电 ·77✉ 子，A项错误：由题意可知，金属b、C的逸出功小于金 当v=34时E=3h4-W。=2eU (2分) 属a,所以若用甲光照射金属b,c,金属b,c都能逸出 1n,【解折11根据1=9-竖 (2分) 光电子，B项正确：因为甲光恰能使金属a中逸出光 电子，所以甲光光子的能量等于金屈a的逸出功，则 解得n=业=3.2X10- (2分) 乙光光子的能量小于金属a的逸出功，C项错误：因 P1.6X10D=2×109 为不知道甲光、乙光、丙光的频率的具体数值，不能判 (2)如题图，在M,N之间加电压U,当U=20V时 断用甲光照射金闻b时逸出光电子的最大初动能与 电流表中恰好没有电流，即电子克服电场力做功，恰 用乙光照射金属c时逸出光电子的最大初动能的相 好运动不到N,则由动能定理U=之r叫 1 (2分) 对大小，D项错误。 6,D【解析】根据光电效应方程可知E=eU.= 解得m≈2,7X10°m/s (1分) (3)若射出的电子速度沿板方向，则电子在M,N之 Q.02cV,A项错误：根据v=无可得y=3×10Hz,B 间做类平抛运动，根据平抛规律，沿板方向的位移为 项错误：由图乙可知，反向遏制电压为0.02V,所以 =Umt (2分) 将图甲中电源的正、负极反接，在电压小于0.02V时 垂直板方向有d=之at (2分) 也会有光电流，产生电信号，C项错误：根据光电效应 方程Ea=hy一W。可知，电子逸出的最大初动能只 根据牛顿第二定律，有a= (1分) 与光照频率有关，与光照强度无关，D项正确 md 二、多项选择题 联立解得x≈2cm (1分) 7,BD【解析】当光电流恰好减小到零时，根据动能定 N上能接收到电子的区域的最大半径为rm=r十 2 cm=2.1 cm (1分) 理可得U=之md,由光电效应方程可得令m话 最大面积为S.=π=13.8cm (2分) hw-W(n=2,3,4…),解得U=y- 11.【解析】(1)由题意可得E=mc (2分) -(n=2,3,4 (1分) …),B、D项正确。 又E=h分 8.BC【解析】自由电子向N型一侧移动，N型一侧电 光子动量为p=号 (2分) 势更低，故电流从P型一侧流出，回到N型一侧，故 电流应该从下至上通过负载，A项错误：发生光电效 解得D一片 (1分) 应的极限波长满足A云=E,解得A=管，B项正确， (2)依题意，微观粒子以一定的速度与静止的氢原子 太阳光强度越大，内光电效应释放的电子越多，向N 核发生正碰。根据动量守恒定律可得m=m财十 型一侧移动的自由电子越多，两端电势差越大，电路 H (2分) 中的电流越大，故增大太阳光的强度，通过负载的电 根据机械能守恒定律可得号m=之m+子m心 流会变大，C项正确：太阳光中紫外线的频率最高，太 (2分) 阳光能让该材料发生内光电效应，则该材料的极限频 率应小于等于紫外线的频率，故改用紫外线照射该材 同理，让该未知粒子以相同的速度与静止的氮原子 料，能发生内光电效应，D项错误 核发生正碰，可得=mU'十14n用 (2分) zmu4十 1 三、非选择题 ·14mm9 (2分) 9.【解析】(1)根据光电效应方程可知eU.=E,=hw一 2 W。 (2分) 其中= 0=- (2分) 解得m= (1分) (3)依题意，设碰撞后电子的动量为p,在水平方向 结合图乙信息可知当=0时，金属的逸出功W。= eU (2分) 上，根据动量守恒定律有会-片eosa十pc0sB (2)由图乙可得图像的斜率么_ (2分) (1分) e h 解得h=U 在竖直方向上，有sina=psin (1分) (2分) 解得A'=A(cosa十sin acot) (1分) (3)根据Ek=hv一W。 (2分)物耀（鲁科腰）透择性多修第三图第士页（具1万} ① 衡水金海·先章驱·高二网步周测存六 物理（鲁利版} 选择性必修第三暖第2面【共1面] A,通过负我的电藏方向为从上至下 且该材料爱生光电效应的樱限波长为管 C,太阳光的强度越强，通过负载的电流越大 D.改用紫外线租射该材料，则不能发生内光电效应 班城 雄名 分数 想号 答案 三，非选择题（本圈共3小题，共48分，请按要求完成下列各题） B.《14分》从107年起，常立根就开始测量金属的或止电压U,与人射光的莱率￥间的 关系，由此计算普研克常量，并与普切克根据黑体铜射得出的相比较：以检验爱 因斯组光电效应方程的正确性。按照密立限的方法，利用如图甲所示的装置透行实 验，得到某金属的U-多解像如图乙所示，电子的电荷量￥，图中均和U均已知，求： 《1)该金属的逸出功W。: 《2)普圆克常量 (3)当人射光的魏率为31时，递出光电子的最大初动能。 10.(16分)菜钟金属板M受到一卓繁外线莲续耳射时会不停地发射电子，这束紫外线 的横截面为圆形，其半径r为1m,从M射出的电子沿各个方向运动，速度大小也 不相同。在M旁放置一个金属网N,M,N的距d为1m。如果用导线将M,W 连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导找运同M,从面形成电流，已知电子 的质量w=9.1×10#kg,所带电荷量r=1.6×10"C, (1)在用导线连接M.N时，测得通过导线的电流大小为a.2:A,求N每秒接妆到 电子的数目： (2)现在不把f,N直接相连，而按如图所示在M.N之间都电压U,发魔当U 2V时电莲表中栓好没有电流，则被这束常外线孤射出的电子，其最大滤度是多少？ (结果保留两位有效数宇) (3)现把加在M,N之间的电压反向，且射出的电子的最大速度与(2)中的相等，求 物喱（鲁科版！送择性必修第三研第8页{共4页引 衡水金善·先享题门 所加电压U=20V时，N上能接收到电子的区战的最大面积？（结果保留三位有效 数字) 注：从M射出的电子，其初速度与所加电压无关 11,(18分》光电效应和康普顿效应深人地揭示了光的粒子性的一面，前者表明光子具 有胞量，后者表明光千除了具有能量之外还具有动量。 (1)由侠义排对论可知。一定的质量测与一定的能量E相对应：E一m,其中c为真 空中的光速。已知某单色光的频率为，被长为，该单色光完子的能量E一，其中 青为警朗克常量。试用质子，电子等粒子动量的定义，动量=质量×速度，推导该单 色光光子的动量表达式： 《2)某种未知的微观粒子以一定的速皮与静止的氢原子核发生正碰，侧出碰撞后氢 原子核的遮度：让该表如粒子以相制的速皮与静止的复原子核发生正碰，测出融撞 后氮原子核的速度与氢原子核的速度之比为215，已知氢原子核的质量为m4,氮 原子核的质量为14m:,上述植都是弹性花撞，求该末知粒千的质量：： (3)聚普模在研究石里对X射线的散射时，提出光子不仅具有能量，而且具有动量 假设射线中的单个光子与静止的无约束的自自电子发生弹性碰掉，碰棉后光子的方 向与入射方向的夹角为，电子的建度方向与人射方向的夹角为尼，其膏化原手阴如 图所示。光子和电子组成的系统碰撞前，后动量守恒，动量守恒定律遵循矢量运算 的法则。已知入射光波长为，背朗克靠量为。求碰撞后光子的波长入'。 疑屋植 商二月步周测荐大 物里[鲁科唇】选精程必修第三研第4页《其4页]