全优课堂·物理·选择性必修第三册(粤教版) 课后提升训练 试题及答案 综合练2.docx

综合练二波粒二象性

1．下列物理常量的单位正确的是()

A．引力常量：N·kg2/s2 B．阿伏伽德罗常数：mol－1

C．静电力常量：N·C2/m2 D．普朗克常量：J/s

【答案】B

【解析】根据F＝Geq\f(Mm,r2)可知，引力常量单位是N·m2/kg2，A错误；阿伏伽德罗常数是1mol物质中含有分子的个数，则单位是mol－1，B正确；根据F＝keq\f(Qq,r2)可知，静电力常量单位是N·m2/C2，C错误；根据E＝hν可知普朗克常量单位是J·s，D错误．

2．电子束衍射实验是近代荣获诺贝尔奖的重大物理实验之一．如图所示是电子束衍射实验装置的简化图，这个实验证实了()

A．光具有粒子性 B．光具有波动性

C．电子具有粒子性 D．电子具有波动性

【答案】D

【解析】电子衍射实验证实了电子具有波动性，D正确，A、B、C错误．

3．科研人员利用“冷冻电镜断层扫描技术”拍摄到病毒的3D清晰影像，冷冻电镜是利用高速电子具有波动性原理，其分辨率比光学显微镜高1000倍以上．下列说法正确的是()

A．电子的实物波是电磁波

B．电子的德布罗意波长与其动量成正比

C．冷冻电镜的分辨率与电子加速电压有关，加速电压越高，则分辨率越低

D．若用相同动能的质子代替电子，理论上也能拍摄到病毒的3D清晰影像

【答案】D

【解析】电子的实物波是德布罗意波，不是电磁波，故A错误；根据λ＝eq\f(h,p)可知，电子的德布罗意波长与其动量成反比，故B错误；冷冻电镜的分辨率与电子加速电压有关，加速电压越高，电子速度越大，动量越大，德布罗意波长越小，从而使冷冻电镜的分辨率越高，故C错误；实物粒子的德布罗意波长与动能的关系为λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,\r(2mEk))，因为质子的质量比电子的质量大，所以在动能相同的情况下，质子的德布罗意波长比电子的德布罗意波长更小，分辨率更高，若用相同动能的质子代替电子，理论上也能“拍摄”到病毒的3D清晰影像，故D正确．

4．(2024年江苏卷)在原子跃迁中，辐射如图所示的4种光子，其中只有一种光子可使某金属发生光电效应，是哪一种()

A．λ1 B．λ2

C．λ3 D．λ4

【答案】C

【解析】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为λ3的光子能量最大．故选C．

5．爱因斯坦光电效应方程给出了光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系．但是很难直接测量光电子的动能，容易测量的是遏止电压Uc．已知某次实验中测得某金属的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，已知电子的电荷量为e＝1.6×10－19C，则()

A．图甲中A为光电管的阴极

B．本实验电源的左端为正极

C．当入射光的频率为1015Hz时，光电子的最大初动能为3.2×10－19J

D．根据图像乙可求出二极管内金属的逸出功为3.2×10－20J

【答案】C

【解析】产生光电效应的一侧是阴极，A错误；为使电子减速，A端为负极，则电源左侧为负极，B错误；当入射光的频率为1015Hz时，遏止电压为2.0V，由eUc＝eq\f(1,2)mv2可求得最大初动能3.2×10－19J，C正确；根据图像可知二极管内金属的截止频率为5×1014Hz，其逸出功W＝hν≈3.32×10－19J，D错误．

6．(2024年北京模拟)在经典核式结构模型中，氢原子的电子围绕原子核做圆周运动．经典的电磁理论表明电子做加速运动会发射电磁波，同时电子的轨道半径逐渐减小(假设电子的每一圈运动轨道可近似视为圆周)，电磁波的发射功率可表示为(拉莫尔公式)：P＝eq\f(2ke2a2,3c3)，其中a为电子的加速度，c为真空光速，k为静电力常量，e为电子电荷量．根据经典电磁理论，在电子落到原子核上之前，下列说法正确是()

A．电磁波发射功率越来越小

B．电子的动能变化量大于电势能的减少量

C．电子发射的电磁波的波长越来越短

D．电子的物质波的波长越来越长

【答案】C

【解析】根据牛顿第二定律keq\f(e2,r2)＝ma，可知电子落到原子核上之前，电子轨道半径减小，则加速度增大，根据P＝eq\f(2ke2a2,3c3)可知电磁波发射功率越来越大，故A错误；根据keq\f(e2,r2)＝meq\f(v2,r)结合动能表达式Ek＝eq\f(1,2)mv2可得Ek＝eq\f(ke2,2r)，电子落到原子核上之前，电子轨道半径减小，动能增大，电势能减小，由于辐射能量出去，电子总能量减小，则电子的动能变化量小于电势能的减少量，B错误；电磁波发射功率越来越大，则电磁波的频率越大，波长越短，C正确；电子的动能增大，则动