人教版高中物理选修3-5第17章《波粒二象性》检测题(包含答案解析版)

人教版高中物理选修3-5第17章《波粒二象性》检测题（包含答案解析版）

1 / 7 第17章《波粒二象性》检测题

一、单选题(每小题只有一个正确答案)

1.用蓝光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使光电管发生光电效应的有( )

A． 红光 B． 黄光 C． 绿光 D． 紫光

2.当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时( )

A． 锌板带负电 B． 有正离子从锌板逸出

C． 有电子从锌板逸出 D． 锌板会吸附空气中的正离子

3.下列关于光的波粒二象性的说法中正确的是( )

A． 光的波动性和粒子性是相互矛盾的，不能统一

B． 在衍射现象中，暗条纹的地方是光子永远不能到达的地方

C． 大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强

D． 频率低的光子表现出的粒子性强，频率高的光子表现出的波动性强

4.关于电子云，下列说法正确的是( )

A． 电子云是真实存在的实体

B． 电子云周围的小黑点就是电子的真实位置

C． 电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布

D． 电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道

5.关于对黑体的认识，下列说法正确的是( )

A． 黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的

B． 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关

C． 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关，与材料的种类及表面状况无关

D． 如果在一个空腔壁上开一个很小的孔，射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收，最终不能从小孔射出，这个空腔就成了一个黑体

6.关于物质波，下列说法正确的是( )

A． 速度相等的电子和质子，电子的波长长

B． 动能相等的电子和质子，电子的波长短

C． 动量相等的电子和中子，中子的波长短

D． 甲电子的速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍

7.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc，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．a光束照射时，不能发生光电效应 人教版高中物理选修3-5第17章《波粒二象性》检测题（包含答案解析版）

2 / 7 B．c光束照射时，不能发生光电效应

C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多

D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小

8.关于光的本性，下列说法中正确的是( )

A． 关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性

B． 光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子

C． 光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性

D． 光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来

9.在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对某一光子到达观察屏的位置，下列说法正确的是( )

A． 一定到达亮纹位置 B． 一定到达暗纹位置

C． 该光子可能到达观察屏的任意位置 D． 以上说法均不可能

10.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的 ( )

A． 物体的长度 B． 物体所受的重力 C． 物体的动能 D． 人的个数

11.如图所示，用波长为λ1和λ2的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面．单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象．设两种金属的逸出功分别为WC和WD，则下列选项正确的是( )

A．λ1＞λ2，WC＞WD B．λ1＞λ2，WC＜WD

C．λ1＜λ2，WC＞WD D．λ1＜λ2，WC＜WD

12.研究光电效应时，用不同频率的紫外线照射金属锌，得到光电子最大初动能Ek随入射光频率变化的Ek－ν图象，应是下列四个图中的( ) 人教版高中物理选修3-5第17章《波粒二象性》检测题（包含答案解析版）

3 / 7 A．B． C． D．

二、多选题(每小题至少有两个正确答案)

13.已知能使某金属产生光电效应的极限频率为νc，则( )

A． 当用频率为2νc的单色光照射该金属时，一定能产生光电子

B． 当用频率为2νc的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hνc

C． 当入射光的频率ν大于νc时，若ν增大，则逸出功增大

D． 当入射光的频率ν大于νc时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍

14.关于光的本性，下列说法中正确的是( )

A． 光子的能量由光的强度所决定

B． 光的本性是：光既具有波动性，又具有粒子性

C． 光子的能量与光的频率成正比

D． 光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面

15.频率为ν的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm，则( )

A． 若改用频率为2ν的光照射，该金属产生光电子的最大初动能为2Ekm

B． 若改用频率为2ν的光照射，该金属产生光电子的最大初动能为Ekm＋hν

C． 若改用频率为ν的光照射，该金属产生光电子的最大初动能为Ekm＋hν

D． 若改用频率为ν的光照射，该金属可能不发生光电效应

三、实验题

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．

(1)示意图中，a端应是电源________极．

(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(3)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． 人教版高中物理选修3-5第17章《波粒二象性》检测题（包含答案解析版）

4 / 7 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

四、计算题

17.如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出来的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压U＝104V，电子质量为m＝9.1×10－31kg.电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金箔上，发生衍射现象，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹．试计算电子的德布罗意波长．

18.对应于3.4×10—19J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？它是什么颜色？

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答案解析

1.【答案】D

【解析】紫光的频率大于蓝光的频率，一定能够使光电管发生光电效应，红光的频率、黄光的频率、绿光的频率都小于蓝光的频率，不一定能使光电管发生光电效应．

2.【答案】C

【解析】当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，有电子从锌板逸出，锌板带正电，选项C正确，A、B、D错误．

3.【答案】C

【解析】光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，二者是统一的，所以A错误；在衍射现象中，暗条纹是指振动减弱的地方，并非光子不能到达的地方， B错误；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， C正确；光的粒子性和波动性与光子频率高低无关， D错误．

4.【答案】C

【解析】由电子云的定义我们知道，电子云不是一种稳定的概率分布，人们常用小黑点表示这种概率，小黑点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有C正确．

5.【答案】C

【解析】黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故A错误；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B错，C对；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故D错误．

6.【答案】A

【解析】由λ＝可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，A正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系p＝可知，电子的动量小，波长长，B错误；动量相等的电子和中子，其波长应相等，C错误；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的3倍，甲的动量也是乙的3倍，则甲的波长应是乙的，D错误．

7.【答案】A

【解析】由a、b、c三束单色光的波长关系λa>λb>λc，及波长、频率的关系知：三束单色光的频率关系为：νa

6 / 7 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.

8.【答案】C

【解析】光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波．光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒．某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象．某现象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象．要区分题中说法和物理史实与波粒二象性之间的关系．C正确，A、B、D错误．

9.【答案】C

【解析】光波是一种概率波，大量光子将到达亮纹位置，但也有极少数光子到达暗纹位置，因此对某一光子到达屏上的位置不确定，故A、B、D均错误，C正确．

10.【答案】D

【解析】所谓量子化是指数据是分立的、不连续的，根据量子的定义可做出选择，人的个数只能取正整数，不能取分数或小数，因而是不连续的，是量子化的．其它三个物理量的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的，故只有D正确．

11.【答案】D

【解析】单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象，单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，根据光电效应条件知，单色光A的频率大于单色光B的频率，则λ1＜λ2，单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象．知金属C的逸出功小于金属D的逸出功，即WC＜WD.故D正确，A，B，C错误．

12.【答案】C

【解析】根据光电效应方程有：Ek＝hν－W，其中W为金属的逸出功：W＝hν0.由此可知Ek－ν图象是一条直线，横截距大于零，故C正确．

13.【答案】AB

【解析】因入射光的频率大于或等于极限频率时会产生光电效应，所以A正确；因为金属的极限频率为νc，所以逸出功W0＝hνc，再由Ek＝hν－W0得，Ek＝2hνc－hνc＝hνc，B正确；因为逸出功是光电子恰好逸出时需要做的功，对于同种金属是恒定的，故C错误；由Ek＝hν－W0＝hν－hνc＝h(ν－νc)可得，当ν增大一倍时：＝≠2，故D错误．

14.【答案】BCD

【解析】根据E＝hν，可知：光子的能量与光的频率成正比，A错误，C正确；光既具有波动性，又具有粒子性，B正确，光电效应和康普顿效应反映光的粒子性，D正确．