20192020学年高中物理第17章波粒二象性章末分层突破新人教

6/62019-2020学年高中物理第17章波粒二象性章末分层打破新人教一、选择题(此题共6小题，每题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拥有同样的波长，则( )A．光子拥有较大的动量B．光子拥有较大的能量C．电子与光子的动量相等D．电子和光子的动量不确立E．电子和光子都知足不确立性关系式xp≥h

h4π【解析】依据λ＝p可知，同样的波长拥有同样的动量．【答案】BCE2．光电效应实验中，以下表述正确的选项是( )A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就能够有光电流C．制止电压与入射光的频次相关D．入射光频次大于极限频次才能产生光电子E．只需知足频次条件，光电效应几乎是刹时发生的【解析】在光电效应中，若照耀光的频次小于极限频次，不论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照耀光的频次大于极限频次时，马上有光电子产生，故A、B错误，D、E正确．由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即制止电压与入射光频次ν，相关，C正确．【答案】CDE3．在光电效应实验中，用频次为ν的光照耀光电管阴极，发生了光电效应，以下说法正确的选项是( )A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消逝C．改用频次小于ν的光照耀，必定不发生光电效应D．改用频次大于ν的光照耀，光电子的最大初动能变大E．光电效应的发生与照耀光的强度没关【解析】增大入射光强度，单位时间内照耀到单位面积的光电子数增添，则光电流将增大，应选项A正确；光电效应能否发生取决于照耀光的频次，而与照耀强度没关，应选项B错误，E正确．用频次为ν的光照耀光电管阴极，发生光电效应，用频次较小的光照耀时，若光的频次仍大于极限频次，

则仍会发生光电效应，选项

C错误；依据

12hν－W逸＝2mv可知，增添照耀光频次，光电子的最大初动能也增大，应选项【答案】ADE4．以下表达的状况中正确的选项是( )

D正确．A．光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体同样B．光是波，与橡皮绳上的波近似C．光是波，但与宏观见解的波有实质的差别D．光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的E．光子在空间各点出现的可能性大小(概率)能够用颠簸的规律来描绘【解析】光的粒子性说明光是一种粒子，但抵达空间某地点的概率恪守颠簸规律，与宏观见解的粒子和波有实在质的不同样，所以选项A、B错误，C、E正确．依据光电效应可知，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】CDE5．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光侵犯从单缝射入的整个光强的95%以上．假定现在只让一个光子能经过单缝，那么该光子( )A．必定落在中央亮纹处B．必定落在亮纹处C．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】依据光的概率波的见解，关于一个光子经过单缝落在哪处，是不可以确立的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．自然也可能落在其余亮纹处，还可能落在暗纹处，只可是落在暗处的概率很小而已，故只有C、D、E正确．【答案】CDE6．电子的运动受颠簸性的支配，关于氢原子的核外电子，以下说法正确的选项是( )A．氢原子的核外电子能够用确立的坐标描绘它们在原子中的地点B．电子绕核运动时，能够运用牛顿运动定律确立它的轨道C．电子绕核运动时，不依据牛顿运动定律D．电子绕核运动的“轨道”实际上是没存心义的E．电子轨道只可是是电子出现的概率比较大的地点【解析】

微观粒子的颠簸性是一种概率波，

关于微观粒子的运动，

牛顿运动定律已经不合用了，所以氢原子的核外电子不可以够用确立的坐标描绘它们在原子中的地点，

电子的“轨道”实际上是没存心义的，电子轨道只可是是电子出现的概率比较大的地点，综上所述，C、D、E正确．【答案】CDE二、非选择题(此题共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，则频次为ν的光子的动h量为________．用该频次的光垂直照耀平面镜，光被镜面所有垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．chhν【解析】光速为c，频次为ν的光子的波长λ＝ν，光子的动量p＝λ＝c.用该频次的光垂直照耀平面镜，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2hν向为正方向，则反射前后动量改变量p＝p2－p1＝c.【答案】hν2hνcc8．(6分)经150V电压加快的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到此后的屏上，电子抵达屏上的地点受________规律支配，没法用确立的________来描绘它的地点．h－10【解析】电子被加快后其德布罗意波波长λ＝p＝1×10m，穿过铝箔时发生衍射，电子的运动不再恪守牛顿运动定律，不可以能用“轨迹”来描绘电子的运动，只好经过概率波来描绘．【答案】颠簸坐标9．(6分)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为eV，用波长为2.5×10－7m的紫外线照耀阴极，已知真空中光速为×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·s.钾的极限频次为________，该光电管发射的光电子的最大初动能是________．W14【解析】由0＝νc得，极限频次0Hz；由光电效应方程k＝ννc＝≈×10WhhEh－W0得，光电子的最大初动能Ek＝hc－W0≈×10－19J.λ【答案】5.3×1014Hz,4.4×10－19J10．(10分)太阳能直接变换的基本源理是利用光电效应，将太阳能变换成电能．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10μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子最少是________个．【解析】(1)加正向电压，应当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．光应照在B极上．设电子个数为n，则10×10－613－19【答案】(1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极(2)B(3)6.25×101311．(12分)深邃的夜色中，在海洋上航行的船舶依赖航标灯引导航道．如图2所示是一个航标灯自动控制电路的表示图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反应的是各样金属发生光电效应的极限频次和极限波长，又知可见光的波长在400～770nm(1nm＝10－9m)．图2各样金属发生光电效应的极限频次和极限波长：金属铯钠锌银铂极限频次×1014×1014×1014×1015×1015(Hz)极限波长0.660000.37200.26002(μm)依据图和所给出的数据，你以为：光电管阴极K上应涂有金属________；控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；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．假如将上述控制电路中的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地区时，因为遮住了光芒，光控继电器衔铁马上动作，使机床停止工作，防范事故发生．【导学号：66390025】【解析】(1)依题意知，可见光的波长范围为400×10－9～770×10－9m而金属铯的极限波长为λ＝0.6600×10－6m＝660×10－9m，所以，光电管阴极K上应涂金属铯．(2)深邃的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b接触，船舶依赖航标灯引导航道，所以控制电路中的开关S应和b接触．若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光芒以前，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

S应和

a接触．【答案】

(1)铯

(2)b

(3)a12．(12

分)德布罗意以为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是hλ＝p，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

440nm，若将电子加快，使它的德布罗意波长是这类紫光波长的10－4倍，求：电子的动量的大小；(2)试推导加快电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加快电压的大小．电子质量＝m9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝×10－34J·s，加快电压的计算结果取一位有效数字．【导学号：66390026】h【解析】(1)由λ＝p知电子的动量p＝h＝×10－23kg·m/s.λ12(2)电子在电场中加快，有eU＝2mv12p2又2mv＝2m22mvh2解得U＝2e＝2meλ2≈8×10V.2－23h【答案】(1)1.5×10kg·m/s(2)U＝28×102V13．(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λ的细激光束照耀到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0，电子质量为，电荷量为e.求：Wm图3(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子，抵达A板时的动能；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)依据爱因斯坦光电效应方程得Ek＝hν－W0c光子