人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性测试

1、绝密 启用前人教版高中物理选修3-5 第十七章 波粒二象性测试本试卷分第I卷和第n卷两部分，共100分第I卷一、单选题(共 15小题 ,每小题 4.0分,共 60分).关于物质波以下说法正确的是()A 实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性B 宏观物体不存在对应的波C 电子在任何条件下都能表现出波动性D 微观粒子在一定条件下能表现出波动性.对于任何一种金属，能发生光电效应的条件是()A 入射光的强度大于某一极限强度B 入射光的波长大于某一极限波长C 入射光的照射时间大于某一极限时间D 入射光的频率不低于某一极限频率.关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是()A 热的物体向外辐射电

2、磁波，冷的物体只吸收电磁波B 温度越高，物体辐射的电磁波越强C 辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关D 常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色.光子在介质中和物质微粒相互作用，可使光的传播方向转向任何方向，这种现象叫做光的散卜入表不散射.1922 年，美国物理学家家康普顿研究了石墨中的电子对X 射线的散射规律，若用射前、后X射线的波长，用 n表示作用后电子的德布罗意波长，则 （）此F/电户 上、电户 碾用前tfHtnA .入入，碰撞过程动量守恒，能量不守恒B.入 入，碰撞过程动量守恒，能量也守恒D.碰后电子动量为T-5.能引起人的眼睛视觉效应的最小能

3、量为10 18J,已知可见光的平均波长约为60 wm,普朗克常量34- 一 一 一一 一 h： 6.63 W Js,则进入人眼的光子数至少为（）1个3个30 个300 个.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为人入 入用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应.若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定 （）a光束照射时，不能发生光电效应c光束照射时，不能发生光电效应a光束照射时，释放出的光电子数目最多c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小.某光波射到一逸出功为 W0的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为 r,则该光波的频率为（设电子的质量

4、为 m,带电量为e,普朗克常量 为 h）（）B.c.近 e2Br:- H为8.颜色不同的a光和b光由媒质射向空气时，临界角分别为金属时发生了光电效应，现改用 b光去照射，可以断定（Ca和 Ct),且 Ca Cb,)a光照射某种A.不一定能发生光电效应.光电子数目增大C.光电子的最大初动能增大D.光电子数目减少.红光和紫光相比（）A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小.如图所示是定量研究光电效应的实验电

5、路图，则（）A.如果断开开关S,电流表示数一定为零.如果把电源反接，电流表示数一定为零C.如果电压表示数一直增大，电流表示数肯定也一直增大D.如果灵敏电流表读数为零，可能是因为入射光频率过低.下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是 （）A.有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子C.光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D.大量光子的行为往往表现出粒子性.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

6、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13.如图所示，一个粒子源产生某种粒子，在其正下方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打 在下方的荧光屏上使荧光屏发光，那么在荧光屏上将看到 （）ESIA.只有两条亮纹B.有多条明暗相间的条纹C.没有亮纹D.只有一条亮纹14.下列关于不确定关系说法正确的是（）A.只对微观粒子适用B.只对宏观粒子适用C.对微观和宏观粒子都适用D .对微观和宏观粒子都不适用15.如图所示，已知用光子能量为2.82 eV的紫光照射光电管中K极板的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转.若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰

7、好减小到零，此时电压表读数为1.00 V,则K极板的金属涂层的逸出功约为 （） r6.1 W 19J4.5 W 19J2.9 W 19J1.6 W 19J第n卷二、实验题（共1小题,每小题10.0分洪10分）16.如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电 管、放大器、电磁继电器等几部分组成.电源作微（1）示意图中，a端应是电源 极.光控继电器的原理是：当光照射光电管时，当用绿光照射光电管阴极K 时，可以发生光电效应，则 说法正确A.增大绿光照射强度，光电子的最大初动能增大B 增大绿光照射强度，电路中光电流增大三、计算题(共 3小题,每小题10分,共 3

8、0分).已知金属葩的极限波长为0.66 用0.50的光照射葩金属表面发射光电子的最大初动能为多少焦耳？葩金属的逸出功为多少焦耳？(普朗克常量h= 6.63 X10 34j s).光具有波粒二象性，光子的能量？=hv,其中频率丫表示波的特征.若某激光管以pw= 60 W的功率发射波长 入=663 nm的光束，试根据上述理论计算：该管在1 s内发射出多少个光子？.设子弹的质量为 0.01 kg,枪口直径为0.5 cm,试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量.答案解析.【答案】D【解析】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，这种波称为物质波.所以要物体运动时才有物质波

9、.故 A, B选项均错误.电子有波动性，但在一定的条件下才能表现出来.电子的衍射，是把电子束照到晶体上才发生的.晶体的波长很小只有数千C选项错误，D选项正确.埃甚至数百埃，跟电子的物质波波长差不多，这时衍射才表现出来.故.【答案】D【解析】入射光的频率低于某一极限频率时，金属不会发生光电效应，对应的波长为极限波长, 当入射光的波长低于某一极限波长时，金属才能发生光电效应.【答案】BA错误，B正确;【解析】一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强, 黑体辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，一般物体辐射强度按波长的分布情况除与物体的温度有关外，与材料种类及表面状况也有关

10、，C错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误.【答案】C【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动收量减小，根据 入 =一，知波长增大，碰撞过程系统不受外力，动量守恒，光子的能量远大于电子的P束缚能时，光子与自由电子或束缚较弱的电子发生弹性碰撞，能量守恒.所以C正确，A、B错误;由碰撞示意图知碰后电子与光子的运动方向不在一条直线上，而动量守恒是矢量式，所以直接写.【答案】D【解析】根据？= hv= h!求出可见光的平均能量，从而求出能引起人的视觉反应时，进入人眼的光 |A子数.进入人眼的光子数至少个数n= = 300个.E.【答案】A【解析】

11、由a、b、c三束单色光的波长关系 入入 入。及波长、频率的关系知：三束单色光的频率 关系为：v v 故当b光恰能使金属发生光电效应时，a光必然不能使该金属发生光电效应，c光必然能使该金属发生光电效应，A对，B、C错；光电子的最大初动能与入射光频率有关，频率越高，最大初动能越大，所以c光照射时释放出的光电子的最大初动能最大，D错，故正确答案为 A.【答案】C【解析】由光电效应方程：!mv2= h v- Wor由向心力公式：evB= m r由两式可得： 尸 十 一.【答案】C【解析】根据sinC=；, ca於知a光的折射率小于 b光的折射率，则 a光的频率小于b光的频率, 用a光照射某种金属时发生

12、了光电效应，则b光照射一定能发生光电效应，A错误；光的强度影响单位时间内光电子的数目，而频率的大小与光的强度无关，光的频率与光电子的数目无关，B、D错误；根据光电效应方程 &m=h Wo知，b光照射产生的光电子最大初动能大，C正确.【答案】B【解析】此题只需比较红光和紫光的区别就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、 光子能量较低、在同种介质中传播速度较快，正确答案为B.【答案】D【解析】如果断开开关 S,在光照下有电子从 K极发射出来，电流表的示数就不为零，A错误；如果把电源反接，在光照下有电子从K极发射出来，当玻璃管中两极的电压较小时，电流表的示数就不为零，B错误；在一定的光照条件

13、下，单位时间内阴极K发射的光电子的数目是一定的，如果电压表示数一直增大，电流表示数也不会再增大，即存在着饱和电流，C错误；如果灵敏电流表读数为零，可能是因为入射光频率过低，频率低于金属的截止频率时，就不会发生光电效应，电 流表的示数就会为零，D正确.【答案】C【解析】一切光都具有波粒二象性，光的有些行为（如干涉、衍射）表现出波动性，光的有些行为（如光电效应）表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子.虽然光子与电子都是微观 粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量， 电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子

14、是同样的 一种粒子.光的波粒二象性的理论和实验表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为 表现出粒子性.光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著；光的波长越短，其光子能量越大， 个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，其粒子性就很显著，所以C正确.【答案】D【解析】光在不同条件下表现出不同的行为，其波动性和粒子性并不矛盾，A错，D对；光的波动性不同于机械波，其粒子性也不同于质点，B错；大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，C错.【答案】B【解析】由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动规律支配，对大量粒子运动到达屏 上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产

15、生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，所以B正确.【答案】C.【答案】C【解析】由题述 将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为 1.00 V”可知光电子的最大初动能为 Ek=1 eV.根据爱因斯坦光电效应方程 可知 K 极板的金属涂层的逸出功为 Wo=hv E= 2.82 eV- 1 eV =1.82 eV = 1.82 M.6 乂0-19J = 2.9 X 10 -19 一J, C正确.【答案】（1）正（2）阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M磁化，将衔铁 N吸住.无光照射光电管时，电路中无电流， N自动离开M（3）B.【答案】9.6 10 20 J 3 10 19J【解析】金属艳发生光电效应的极限频率00=金属葩的逸出功W=h v0=h- = 6.63 10-34J3X10J.由光电效应方程m= h 丫- w=6.63 MO X3M