波粒二象性习题

寒假作业一波粒二象性命题：王占军校对： 时间： 家长签字一、单选题（共16小题，每小题分，共80分）1.某激光器能发射波长为入的激光，发射功率为P,c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为（）.D.入Pch2.如图所示的实验电路图，当用黄色光照射光电管中的金属涂层时，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，毫安表的读数恰好减小到零， 此时电压表读数为U,这一电压称为遏止电压.欲使遏止电压增大，可以采用的措施为 （ ）.关于康普顿效应，下列说法正确的是 （ ）A.康普顿效应证明光具有波动性B.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的 X射线中，有些波长变短了C.康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了D.康普顿效应可用经典电磁理论进行解释.提出光的波动说的科学家是（ ）A.牛顿B.爱因斯坦C.惠更斯D.格里马第6.关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是 （6.关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是 （A.增大黄光强度B.延长照射时间C.改用蓝光照射D.改用红光照射3.用频率为V的光照射某金属表面，逸出光电子的最大初动能为 E；若改用频率为丫的另一种光照 ... ...,,.射该金属表面，逸出光电子的最大初动能为 3E.已知普朗克常量为h,则丫为（ ）A. 3y7.某激光源的发光功率为P,发射激光的波长为 人当该激光照射到折射率为 n的介质中时，由于反射其能量减少10%,介质中激光束的直径为 d.那么在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数为上单位面积的光子数为（ ）为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为eV.eV.贪6尸用A.-7^―3.6P2B.- 花C兀c工6尸/.D-he8.约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成.若在结两端加恒定电压U,则它会辐射频率为V的电磁波,且Y与U成正比，即=kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关.你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为（ ）.hA.—2e2eB—2he「1'：.关于光电效应有以下几种陈述，其中正确的是（ ）A.金属的逸出功与入射光的频率成正比B.光电流强度与入射光强度无关C.用不可见光照射金属一定比可见光照射金属产生的光电子的初动能要大D.对任何一种金属都存在一个 最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长， 才能产生光电效应.在光电效应实验中，如果需要增大光电子到达阳极时的速度，可采用的方法是 （ ）A.增加光照时间B.增大入射光的波长C.增大入射光的强度D.增大入射光的频率11.当具有eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是TOC\o"1-5"\h\zeVeVeVeV12.关于光电效应，以下说法正确的是 （ ）A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D.用频率是必的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 怩的黄光照射该金属一定不发生光电效应13.用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应.下列判断正确的是（）A.用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时，该金属的逸出功大B.用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时，该金属的截止频率高C.用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时，逸出光电子所需时间短D.用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能大14.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识， 用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能， 从而形成多光子光电效应，这已被实验证实.一电毋

光电效应实验装置示意如图.用频率为 V的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应.换用同样频率V的强激光照射阴极K,则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大 U,光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压 U可能是下列的（其中Wo为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）（ ）D.X1019J二、多选题（共4小题，每小题分，共20分）那么,17.（多选）如图所示，N为鸨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出.鸨的逸出功为eV现分别用能量不同白光子照射鸨板（各光子的能量在图上标出）.下列图中有光电子到达金属网的是（）那么,A.B.C.D.U=2hlWo5hv近15.用波长为x107m的紫外线照射鸨的表面， 释放出来的光电子中最大的动能是 x1019J.由此可知,A.卜鸨的极限频率是（普朗克常量h=xio34js,光速c=xi0m/s,结果取两位有效数字）（）X101HzX104HzX104HzX105Hz16.如图所示，已知用光子能量为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，毫安表的读数恰好减小到零,此时电压表读数为V,则K极板的金属涂层的逸出功约为（）18.（多选）如图为电子束通过铝箔时的衍射图样.根据图样，下列说法正确的是（ ）XX1019JX1019JX1019JA.电子落在亮环”上的概率大B.电子落在暗环”上的概率大C.电子具有波动性D.相邻亮环”间的距离相等欲使遏止电压增大，增大入射光的频率，即改用蓝光照射.增大光的强度和延长照射时间，不会增19.（多选）对一束太阳光进行分析，下列说法正确的是 （ ）A.太阳光是由各种单色光组成的复合光B.在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为红光C.在组成太阳光的各单色光中，其能量子最大的光为紫光D.组成太阳光的各单色光，其能量子都相同20.（多选）由爱因斯坦光电效应方程可以画出光电子的最大初动能和入射光的频率的关系，如图所示，以下说法正确的是（ ）大光电子的最大初动能，不会增大遏止电压， C正确.3.【答案】C【解析】设金属逸出功为W,则有E=hv-W,若改用频率为V的另一种光照射该金属表面，有=hv-W,由此求出v=~h4.【答案】C+V.3E口表本极限频率p的绝对值等于逸出功C.直线的斜率表示普朗克常量 h的大小D.图线表明最大初动能与入射光频率成正比答案解析1.【解析】一个光子能量=hy=he一,每秒发出的光子数为2.【答案】C【解析】根据光电效应方程得， Ek=hy一Wo,又eUc=Ek的一印力可知Uc= 【解析】康普顿效应揭示了光具有粒子性， A错误；在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子网碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据抬一，知波长变长，B错误，C正确；光P\电效应和康普顿效应都无法用经典电磁理论进行解释， D错误..【答案】C【解析】历史上，为了说明光的性质，牛顿提出了光的微粒说，惠更斯提出了光的波动说..【答案】B【解析】根据黑体辐射的实验规律：随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项C、D错误.另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移动，选项 A错误，选项B正确..【答案】A【解析】设在介质中单位时间内通过与激光束垂直的截面上单位面积的光子数为 N,根据能量守恒后 内。d.“ 3.6尸山得P（1—10%）=N—兀天）2,解得N=4 .故A选项正确.z2 n.a^nc.【答案】B|v \~T1 套【解析】kkU则k=g；,其单位为1Hz/V=r-^T,而h的单位为Js,e的单位为C,故彳的单位CC「1应为1'=1=7：—=1二一，B选项正确.JsCVs\s.【答案】D【解析】对于一种确定的金属，其逸出功是固定的，与入射光频率无关， A错；发生光电效应时，光电流强度随入射光强度的增大而增大， B错；同一次光电效应实验中，由于光电子逸出的路程不1616.【答案】C同，初动能也是不同的，因而是不可比的， C错；由光电效应的规律知D正确..【答案】D【解析】光电子的最大初动能与光照时间的长短和入射光的强度无关， A,C均错；由爱因斯坦光电效应方程可知，D正确，B错误..【答案】B【解析】由&=h—Wo得W0=hv—Ek=eV—eV=eV则入射光的最低能量为eV故正确选项为B..【答案】C【解析】由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，但不是正比关系，A错.光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关， B错.用频率是必的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是 边的黄光照射该金属不一定不发生光电效应， D错，C对..【答案】D【解析】由Ek=h—Wo,丫红<v蓝.可得：&蓝〉Ek红，D正确；金属的逸出功和截止频率与入射光频率无关，A,B均错误；只要能发生光电效应，逸出光电子所需时间与光的频率无关， C错误..【答案】B【解析】同频率的光照射K极，普通光不能使其发生光电效应， 而强激光能使其发生光电效应，说明一个电子吸收了多个光子.设吸收的光子个数为 n,光电子逸出的最大初动能为国,由光电效应方程知：Ek=nhLWo(n>2)®光电子逸出后克服电场力做功，由动能定理知R=eU②，联立上nhv-开}述两式得U= 当n=2时，即为B选项，其他选项均不可能.&.【答案】B一 耻【解析】由爱因斯坦的光电效应方程—=E,m+W0,而金属的逸出功W0=hw,由以上两式得，鸨Cmkm的极限频率为：M= 二一=X1{4Hz,B项正确.【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 V'可知光电子的最大初动能为 &=1eV.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=h.E=eV-1eV=eV=xx1t9J^x^1&J,C正确..【答案】BC【解析】A图中入射光的光子能量小于逸出功，不能发生光电效应， A错误；B图中能发生光电效应且电场对光电子加速，有光电子到达金属网， B正确；C图中入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程 Ekm=hLWo=eV,因为所加的电压为反向电压为 2V,知光电子能到达金属网，C正确；D图中入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程得&m=hLWo=eV,所加的反向电压为4V,根据动能定理知，光电子不能够到达金属网，D错误..【答案】AC【解析】物质波是一种概率波，体现为该物质在空间出现的几率大小不一样，落在 亮环”上的概率大，落在暗环”上的概率小，A正确，B错误