第Ⅱ卷(非选择题共60分)

二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案填在题中的横线上.

11.如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角.

(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器指针偏角将 (填“增大”“减小”或“不变”).

(2)使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转.那么，若改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针 (填“有”或“无”)偏转.

解析：当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转.当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针偏转减小.

使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应.能否发生光电效应与入射光的强度无关.

答案(1)减小 (2)无

12.在某种介质中，某单色光的波长为λ，已知该色光光子能量为E，光在真空中的速度为c，则该介质对这种色光的折射率为 .

解析：由E=hv得色光频率：v=

单色光在介质中传播的速度：v=

介质对这种色光的折射率：n= .

答案

13.在绿色植物的光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.68×10-7 m的光子，同时每放出1 mol氧气，植物储存469 kJ的能量.则绿色植物能量转化效率为 (普朗克常量h=6.63×10-34 J•s).

解析：吸收的能量为

E=8NAh

=8×6.0×1023×6.63×10-34× J

=1.43×106 J

则能量转化效率为

η= ×100%= ×100%=33%.

答案33%

14.康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，下图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向 运动，并且波长 (填“不变”“变小”或“变长”).

解析：因光子与电子碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动量的方向与光子碰前的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3方向;通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由E=hv知，频率变小，再根据c=λv知，波长变长.

答案1 变长

15.实验室用功率P=1 500 W的紫外灯演示光电效应.紫外线波长λ=2 537 ,阴极离光源距离d=0.5 m,原子半径取r=0.5×10-10 m,则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为.

解析：以紫外灯为圆心，作半径为d的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为

E= πr2=3.75×10-20J

因此每个原子每秒钟接收到的光子数为

n= =5个.

答案5个

三、本题共4小题，共40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.

16.(8分)为引起人眼的视觉，进入人眼的绿光的能量至少为每秒E=10-16 J.假设在漆黑的夜晚，在距人s=100 m远处点亮一只绿光小灯泡，为使人看到它的光线，小灯泡的功率至少为多大?(人用一只眼看，瞳孔直径为4 mm)

解析：由题意知E=

解得

P= .

答案

17.(9分)分别用λ和 λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功是多大?

解析：设此金属的逸出功为W,根据光电效应方程得如下两式：

当用波长为λ的光照射时： ①

当用波长为34λ的光照射时： ②

又 ③

解①②③组成的方程组得： . ④

答案

18.(11分)纳米技术现在已经广泛应用到社会生产、生活的各个方面.将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复人体损坏的器官.糖尿病引起视网膜病变是导致成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果.一台功率为10 W氩激光器，能发出波长λ=500 nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10-3 J的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是多少?在这段时间内发出的激光光子的数量是多少?

解析：(1)根据E=Pt,所以t= s=2×10-4 s.

(2)由E=n =nh 得：

n= 个=5×1015个.

答案2×10-4 s 5×1015个

19.(12分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线.(h=6.63×10-34 J•s,电子电荷量e=1.6×10-19 C)

(1)如高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长;

(2)如此时电流表读数为5 mA，1 s内产生5×1013个平均波长为1.0×10-10 m的光子，求伦琴射线管的工作效率.

解析：(1)X射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短.

由W=Ue=hv=hc/λ

得λ=

= m

=6.2×10-11 m.

(2)高压电源的电功率

P1=UI=100 W

每秒产生X光子的能量

P2=nhc/λ=0.1 W

效率为η= =0.1%.

答案(1)6.2×10-11 m (2)0.1%

【总结】2013年已经到来，新的一年威廉希尔app 会为您整理更多更好的文章，希望本文“高二物理下学期二单元测验题：波粒二象性单元”能给您带来帮助！下面请看更多频道：

更多精彩内容请点击：高中 > 高二 > 高二物理 > 高二物理试题