选修3-5第十七单元波粒二象性 单元双基精品试卷 A【含答案】

1、此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 选修3-5第十七单元波粒二象性（A）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项是

2、符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1有关光的本性，下列说法正确的是( )A光既具有波动性，又具有粒子性，两种性质是不相容的B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，又具有粒子性，无法只用其中一种性质去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性2如图所示为t1、t2温度时的黑体辐射强度与波长的关系，则两温度的关系为( ) At1t2 Bt1t2Ct1t2D无法确定3频率为的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ek，改用频率2的光照射同一金属，所产生光电子的最大

3、初动能为(h为普朗克常量)( )AEkh B2Ek CEkh D2hEk4用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果换一种频率更大的光照射该金属，但光的强度减弱，则( )A单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小B单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能增大C单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能减小D单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能增大5用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( ) A甲光的强度小于乙光的强

4、度B甲光的频率大于乙光的频率C甲光照射时产生的光电子初动能均为eUcD乙光的频率为6如图所示，当一束一定强度的某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时，此时滑片P处于A、B中点，电流表中有电流通过，则( ) A若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有一定增大B若用红外线照射阴极K时，电流表中一定没有电流通过C若用强度更弱的黄光照射阴极K，电流表读数不变D若用强度更弱的紫外线照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大 7实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( )A射线在云室中穿过会留下清晰的径迹B人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样D光电效应实验

5、中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关8根据不确定性关系xp，判断下列说法正确的是( )A采取办法提高测量x精度时，p的精度下降B采取办法提高测量x精度时，p的精度上升Cx与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关Dx与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关9如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b 照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转。则下列说法正确的是( ) Aa光的波长一定小于b光的

6、波长B只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D阴极材料的逸出功与入射光的频率有关111905年，爱因斯坦把普朗克的量子化概念进一步推广，成功地解释了光电效应现象，提出了光子说。在给出与光电效应有关的四个图像中，下列说法正确的是( ) A图甲中，当紫外线照射锌板时，发现验电器指针发生了偏转，说明锌板带正电，验电器带负电B图乙中，从光电流与电压的关系图像中可以看出，电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关C图丙中，若电子电荷量用e表示，1、c、U1已知，由Uc图像可求得普朗克常量的表达式为hD图丁中，由光电子最大初动能Ek与入射

7、光频率的关系图像可知该金属的逸出功为E或h0二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)11(8分)在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Uc与入射光的频率的关系如图所示。若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为_，所用材料的逸出功可表示为_。 12(8分)历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔号彗星的实验。探测器上所携带的重达400 kg的彗星“撞击器”将以1.0104 m/s的速度

8、径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.010-7 m/s的改变。已知普朗克常量h6.610-34 Js。则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长为_m，彗星的质量约为_kg。 13(10分)用波长为的光照射金属的表面，当遏止电压取某个值时，光电流便被截止；当光的波长改变为原波长的后，已查明使电流截止的遏止电压必须增大到原值的倍，试计算原入射光的波长。(已知该金属的逸出功为W0) 14(10分)电子具有多大速度时，德布罗意波的波长同光子能量为4104 eV的X射线的波长相等？此电子需经多大的电压加速？ 15(12分)激光器是一个特殊的光源，它发出

9、的光便是激光，红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为1.01010 W，所发射的每个光脉冲持续的时间t1.010-11 s，波长为793.4 nm，求：(1)每列光脉冲的长度L；(2)每列光脉冲含有光子数n。 16(12分)如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长0.50 m的绿光照射阴极K，实验测得流过G表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律，取h6.631034 Js。结合图象，求：(结果保留两位有效数字) (1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极K时的最大动能。(2)该阴极材料的极限波长。 物 理（A

10、）答 案一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项是符合题目要求，第710题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1D光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故A错误；光是概率波，不同与机械波；光的粒子性也不同与质点；即单个光子即具有粒子性也具有波动性，故B错误；单个光子即具有粒子性也具有波动性，只是大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故C错误；由于光具有波动性，又具有粒子性，即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性，故无法只用其中一种去说明光的一切行为，故光具有

11、波粒二象性，故D正确。2C根据黑体辐射的实验规律可知，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。故B正确。3频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm，根据光电效应方程知，逸出功W0hEkm；改用频率2v的光照射同一金属，则最大初动能Ekm2hW0hEkm，故A正确。4B根据光电效应方程EkmhvW0得，光强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少，故B正确

12、。5D根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，A错误；由光电效应方程EkhW0，EkUce，由图可知，甲、乙的截止电压相同，故甲、乙的频率相同，B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eUc，C错误；由EkhW0Uce得，D正确。6D光电管所加的电压使光电子到达阳极，则电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变，故A错误；若用红外线照射阴极K时，因红外线的频率小于黄色光，因此可能不发生光电效应，也可能会发生光电效应，电流表不一定没有电流通过，故B错误；若用强度更弱的黄光照射阴极K时，能发生光电效应有光子飞

13、出，但光强变若使得飞出的光子数目减小，电流表读数减小，故C错误；紫外线的频率大于黄色光的频率，根据光电效应方程EkhvW0，可知用一束紫外线照射阴极K时，出射光电子的最大初动能一定变大，与光的强弱无关，故D正确。7BC粒子在云室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，A错误；可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，B正确；干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，C正确；光电效应实验，说明的是能够从金属中打出光电子，说明的是光的粒子性，D错误。8AD不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中

14、的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度。故AD正确。9AB用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转，说明用b光不能发生光电效应，即a光的波长一定小于b光的波长，选项A正确；只增加a光的强度可使阴极K单位时间内逸出的光电子数量增加，故通过电流表的电流增大，选项B正确；只增加a光的强度不能使逸出的电子的最大初动能变大，选项C错误；阴极材料的逸出功只与阴极材料有关，与入射光的频率无关，选项D错误。11CD用紫外线灯发出的紫外线照射锌板，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，则验电

15、器的金属球和金属指针带正电，故A错误；由题图可知电压相同时，光照越强，光电流越大，只能说明光电流强度与光的强度有关，遏止电压只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故B错误；根据爱因斯坦光电效应方程UcehW0，可知Uc，图像Uc的斜率表示，即，解得h，故C正确；根据光电效应方程EkhW0，Ek图线的纵轴截距的绝对值表示逸出功，则逸出功为E，当最大初动能为零，入射光的频率等于金属的极限频率，则金属的逸出功等于h0，故D正确。二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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

16、出数值和单位)11(8分)ek eb根据光电效应方程EkmhW0及EkmeUc得Uc，故k，b，得hek，W0eb。12(8分)1.6510-40 4.01013撞击前彗星“撞击器”的动量pmv1.0106 kgm/s，则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长1.6510-40 m；以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，规定彗星初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得mvMv，则得彗星的质量M4.01013 kg。(10分)由题意，结合光电效应方程，及v，当用波长为的光照射金属的表面，则有：hW0eU0当光的波长改为原波长的后，则有：W0eU0解得：。(10分)由德布罗意波公式光子能量式Ehh联立可得：ve m/s2.34107 m/s由动能定理得：eUmev解得U1.56103 V。15(12分)(1)以t、L、c分别表示光脉冲的持续时间、长度和光速，由题意可知