波粒二象性典型例题

1、学习必备欢迎下载章末综合测评(时间： 40分钟满分： 100分) 一、选择题 (本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分，在每题给出的 5 个选项中有 3 项符合题目要求，选对 1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 6 分 每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) 1一个光子和一个电子具有相同的波长，则() a光子具有较大的动量b光子具有较大的能量c电子与光子的动量相等d电子和光子的动量不确定e电子和光子都满足不确定性关系式 x ph4【解析】根据 hp可知，相同的波长具有相同的动量【答案】bce 2光电效应实验中，下列表述正确的是() a光照时间越长光电流

2、越大b入射光足够强就可以有光电流c遏止电压与入射光的频率有关d入射光频率大于极限频率才能产生光电子e只要满足频率条件，光电效应几乎是瞬时发生的【解析】在光电效应中， 若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多学习必备欢迎下载长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，故 a、b 错误，d、e 正确由 eu0ek，ekh w，可知 u(hw)/e，即遏止电压与入射光频率 ，有关， c 正确【答案】cde 3 在光电效应实验中， 用频率为 的光照射光电管阴极， 发生了光电效应，下列说法正确的是 () a增大入射光的强度，光电流增大b减小入射光的强度，光电效应现象消

3、失c改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应d改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大e光电效应的发生与照射光的强度无关【解析】增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项a 正确；光电效应是否发生取决于照射光的频率，而与照射强度无关，故选项b 错误，e 正确用频率为 的光照射光电管阴极，发生光电效应， 用频率较小的光照射时， 若光的频率仍大于极限频率，则仍会发生光电效应，选项c 错误；根据 h w逸12mv2可知，增加照射光频率，光电子的最大初动能也增大，故选项d 正确【答案】ade 4下列叙述的情况中正确的是() a光的粒子性说明每个光子就像一个极

4、小的球体一样b光是波，与橡皮绳上的波类似c光是波，但与宏观概念的波有本质的区别d光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的学习必备欢迎下载e光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动的规律来描述【解析】光的粒子性说明光是一种粒子， 但到达空间某位置的概率遵守波动规律，与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项a、b 错误， c、e正确根据光电效应可知，光是一种粒子，光子与电子的作用是一对一的关系，所以选项 d 正确【答案】cde 5在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子() a一定落在中央亮纹处b一定落在亮纹处c

5、可能落在亮纹处d可能落在暗纹处e落在中央亮纹处的可能性最大【解析】根据光的概率波的概念， 对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的， 但概率最大的是落在中央亮纹处，可达 95%以上当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处， 只不过落在暗处的概率很小而已， 故只有 c、 d、e 正确【答案】cde 6电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是() a氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置b电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道c电子绕核运动时，不遵从牛顿运动定律学习必备欢迎下载d电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的e电子轨道只不过是电子出现的

6、概率比较大的位置【解析】微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动， 牛顿运动定律已经不适用了， 所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置，电子的 “轨道”其实是没有意义的， 电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述，c、d、e 正确【答案】cde 二、非选择题 (本题共 7 小题，共 64 分按题目要求作答 ) 7(6 分)(2016 江苏高考 )已知光速为 c，普朗克常数为 h，则频率为 的光子的动量为 _用该频率的光垂直照射平面镜， 光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为_【解析】光速为 c，频率为 的光子的波长 c，光子的动量

7、phhc.用该频率的光垂直照射平面镜， 光被垂直反射，则光子在反射前后动量方向相反，取反射后的方向为正方向，则反射前后动量改变量 pp2p12hc. 【答案】hc2hc8(6 分)经 150 v 电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，电子到达屏上的位置受_规律支配，无法用确定的_来描述它的位置【解析】电子被加速后其德布罗意波波长 hp11010 m，穿过铝箔时发生衍射，电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能用 “轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波来描述【答案】波动坐标9(6 分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 ev，用波学习必备欢迎下载长为 2.

8、5107m 的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0108m/s，元电荷为 1.61019 c，普朗克常量为6.631034 j s.钾的极限频率为 _，该光电管发射的光电子的最大初动能是_【解析】由 w0hc得，极限频率 cw0h5.31014hz；由光电效应方程 ekh w0得，光电子的最大初动能ekhcw04.41019 j. 【答案】5.31014 hz,4.41019 j 10(10 分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能如图 1 所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压图 1 (1)标出电源和电流表的正负极；(2)入射光应照在 _极上(3)电流表读数是1

9、0 a ，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是_个【解析】(1)加正向电压，应该是在电子管中电子由b 向 a 运动，即电流是由左向右因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极(2)光应照在 b 极上(3)设电子个数为 n，则ine，所以 n101061.610196.251013(个)【答案】(1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是学习必备欢迎下载负极(2)b(3)6.25101311(12 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2 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

10、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400770 nm(1 nm109m)图 2 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 10146.000 10148.065 10141.153 10151.529 1015极限波长( m)0.660 00.500 00.372 00.260 00.196 2 根据图和所给出的数据，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

11、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，学习必备欢迎下载由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生【导学号： 66390025】【解析】(1)依题意知，可见光的波长范围为400109770109m 而金属铯的极限波长为 0.660 0106m660109m，因此，光电管阴极k 上应涂金属铯(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b 接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关s 应和 b 接触(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a 接触，所以电路中的开关

12、s 应和 a 接触【答案】(1)铯(2)b(3)a12 (12 分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体， 都有着一种波与它对应，波长是 hp，式中 p 是运动着的物体的动量， h 是普朗克常量已知某种紫光的波长是 440 nm， 若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的104倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小电子质量 m9.11031 kg，电子电荷量 e1.61019 c，普朗克常量 h6.61034 j s，加速电压的计算结果取一位有效数字【导学号： 66390026】【解析】(1)由 hp知电子的动量ph1.51023

13、 kg m/s. 学习必备欢迎下载(2)电子在电场中加速，有eu12mv2又12mv2p22m解得 umv22eh22me 28102 v. 【答案】(1)1.51023 kg m/s(2)uh22me 28102 v 13(12 分)如图 3 所示，相距为 d 的两平行金属板 a、b 足够大，板间电压恒为 u，有一波长为的细激光束照射到b 板中央，使 b 板发生光电效应，已知普朗克常量为 h，金属板 b 的逸出功为 w0，电子质量为 m，电荷量为 e.求：图 3 (1)从 b 板运动到 a 板所需时间最短的光电子，到达a 板时的动能；(2)光电子从 b 板运动到 a 板时所需的最长时间【导学号： 66390027】【解析】(1)根据爱因斯坦光电效应方程得ekh w0光子的