人教版物理选修3-5《第十七章 波粒二象性》同步测试(B)(有答案)

新人教版选修3-5《第17章波粒二象性》同步练习物理试卷一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（）A. B.C. D.2. 下列各说法中错误的是（）A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说B.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短C.在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大D.任何一个运动的物体，大到太阳、地球，小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波3. 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4. 一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光，分别照射到相同的金属板a、b、c上，如图所示，已知金属板b有光电子放出，则可知（）A.板a一定不放出光电子B.板a一定放出光电子C.板c一定不放出光电子D.板c一定放出光电子5. 一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为U），该粒子的德布罗意波长为（）A.√ℎ2mqU B.ℎ2mqUC.ℎ2mqU√2mqU D.√mqU6. 人眼对绿光最为敏感。

正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。

普朗克常量为6.63×10−34J⋅s，光速为3.0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A.2.3×10−18WB.3.8×10−19WC.7.0×10−48WD.1.2×10−48W7. 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v的关系如图所示，若该直线的斜率和纵截距分别为k和−b，电子电荷量的绝对值为e，则（）A.普朗克常量可表示为keB.若更换材料再实验，得到的图线的k不改变，b改变C.所用材料的逸出功可表示为ebD.b由入射光决定，与所用材料无关8. 用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（）A.照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大9. 如图所示，一束复合光束c，从玻璃射向空气，经折射后形成光a、b两束光线，则下列说法正确的是（）A.a光光子的能量比b光光子的能量小B.从玻璃射向空气时，a光的临界角小于b光的临界角C.若a光能发生光电效应，b光也一定能发生光电效应D.经同一双缝干涉装置得到干涉条纹，a光干涉条纹间距小10. 用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为0.2mA.光电管阴极的逸出功为1.8eVB.电键k断开后，没有电流流过电流表GC.光电子的最大初动能为0.7eVD.改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小二、填空题（共3小题，共18分．把答案直接填在横线上）二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10−3∼1.6×10−3，相应的频率范围是________，相应的光子能量范围是________．“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的________．（已知普朗克恒量A＝6.6×10−31J⋅s，真空中的光速c＝3.0×108m⋅s−1．结果取两位数字．）如图所示，静电计与锌板相连，现用紫外灯照射锌板，关灯后，指针保持一定的偏角。

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）第三节 粒子的波动性一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分） 1.关于光的波粒二象性,正确的说法是( ) A.光的频率愈高,光子的能量愈大,粒子性愈显著B.光的波长愈长,光子的能量愈小,波动性愈明显C.率高的光子不具有波动性,波长较长的光子不具有粒子性D.个别光子产生的效果往往显示粒子性,大量光子产生的效果往往显示波动性2.有关光的本性的说法正确的是( )A.关于光的本性,牛顿提出了“微粒说”,惠更斯提出了“波动说”,爱因斯坦提出了“光子说”,它们都圆满地说明了光的本性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.在光的双缝干涉实验中，如果光通过双缝时显出波动性，如果光只通过一个缝时显出粒子性 3.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm ，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将（A.小于0.2 nmB.大于0.2 nmC.等于0.2 nmD.以上说法均不正确 4.下列说法中正确的是（ A.物质波属于机械波B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具C.德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性5.下列说法正确的是（A. B.C.光子和电子均是微观实物粒子，均具有波粒二D.光子具有波粒二象性，电子只具有粒子性 6.下列现象中能说明光具有粒子性的是（ ） A.B.C.D.康普顿效应和光电效应7.（江苏高考）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量 =1.67×10-27kg,普朗克常量 =6.63×10-34J ·s,可以估算德布罗意波长 =1.82×10-10m 的热中子动能的数量级为（A.10-17 JB.10-19 JC.10-21J D.10-24J8.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能.若有 个频率为 的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（ℎ为普朗克常量）( )A.ℎB.ℎC. ℎD. ℎ9.关于物质波，以下说法正确的是（ ） A.任何运动物体都具有波动性 B.湖面上形成的水波就是物质波 C.通常情况下，质子比电子的波长长 D.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道 10.关于物质波，下列认识错误的是（ ） A.任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波B. X 射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C.电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的D.宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.电子经电势差为 =200 V 的电场加速，在 的情况下，此电子的德布罗意波长为. 12.质子甲的速度是质子乙速度的4倍，甲质子的德布罗意波波长是乙质子的 ，同样速度的质子和电子相比， 的德布罗意波波长大. 三、计算与简答题（本题共4小题，共48分.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）13.（10分）质子和电子分别以速度 =4.0×107m/s 运动,试比较它们的物质波的波长.14.（10分）一个带电荷量为元电荷的粒子，经206 V 的加速电压由静止加速后，它的德布罗意波长为0.002 nm ，试求这个粒子的质量.15.（14分）根据光子说光子的能量 ℎ ,我们还知道物体能量 ,频率 =5×1014Hz 的光子具有的动量是多少？一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长 是多少？16.（14分）质量为10 g ，速度为300 m/s 在空中飞行的子弹，其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦曲线或其周期性曲线？为什么？第三节粒子的波动性答题纸得分：一、选择题二、填空题11． 12.三、计算与简答题1314.1516.第三节粒子的波动性参考答案一、选择题1. ABD 解析：干涉、衍射现象表明光具有波动性，光电效应现象表明光具有粒子性，因此任何光都具有波粒二象性，选项C错误.但波长越长、频率愈低的光波,干涉和衍射愈容易发生,波动性愈显著.频率愈高、光子的能量越大,愈容易发生光电效应,粒子性愈显著.故选项A、B正确.让光子一个一个的通过双缝,曝光时间短时,底片上呈现不规则分布的点子,曝光时间长时,底片上呈现清晰的干涉条纹,这个实验表明,个别光子的行为显示粒子性,大量光子产生的效果显示波动性,故选项D正确.2. C 解析：牛顿主张的微粒说中的微粒与实物粒子一样,惠更斯主张的波动说中的波动与宏观机械波等同,这两种观点是相互对立的,都不能说明光的本性,所以A、B错误,C正确.在双缝干涉实验中,双缝干涉出现明暗均匀的条纹,单缝出现中央亮而宽、周围暗而窄的条纹,都说明光的波动性.当让光子一个一个地通过单缝时,曝光时间短时表现出粒子性,曝光时间长时显出波动性,因此D错误.3. A 解析：显微镜的分辨能力与波长有关,波长越短其分辨能力越强,由ℎ知,如果把质子加速到与电子相同的速度,质子的波长更短,分辨能力更高.4.C解析：实物粒子也具有波动性，这种与实物粒子相联系的波称为物质波，机械波是由于物体的振动在介质中传播形成的，物质波不是机械波，选项A错误；实物粒子也有波动性，故选项B错误； C.任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波，选项C正确；宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观粒子的波长短，衍射或干涉现象不明显，选项D错误.5. B 解析：光子不是实物粒子,微观粒子也具有波动性,故B项正确,A、C、D项错误.6.D解析：光的折射、光的干涉和衍射说明光具有波动性，光的色散、康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性，光的反射即能体现光的波动性也能体现光的粒子性，故选项A、B、 C错误，选项D正确.7. C 解析：据ℎ;即ℎ,代入数据可得动能数量级为10-21 J,故C项正确.8.C 解析：单个光子的能量为ℎ,所以个光子的总能量为ℎ.9.AD 解析：任何运动物体都具有波动性，A正确.湖面上形成的水波是机械波不是物质波，B错.电子的动量比质子的动量往往要小一些，由＝ℎ知，电子的德布罗意波长要长，C错.由于电子的波动性，核外电子绕核运动不可能有确定的轨道，D正确.10.BD 解析：X射线衍射实验验证X射线是电磁波，B错误，宏观物体物质波也具有干涉、衍射现象，只不过现象不明显，D错误.二、填空题11. 8.70×10-2 nm解析：已知所以nm如 =200 V ，则 =nm=nm=8.70×10-2 nm.12.电子解析： ＝ℎℎ知波长与速度成反比，甲 乙＝ 乙甲， 甲＝乙，由 ＝ℎ知电子质量小波长长.三、计算与简答题13.解析：根据物质波公式 ℎ对于电子: kg ·m/s对于质子： kg ·m/s可得 ℎm=1.8×10-11 mℎm=1.0×10-14 m由计算可知，电子的德布罗意波的波长大于质子的德布罗意波的波长.14.1.67×10-27 kg解析：粒子加速后获得的动能为粒子的物质波的波长 ℎ粒子的动量 以上各式联立得 ℎkg=1.67×10-27kg.15. 1.1×10-27kg ·m/s 1.2×103m/s 6.0×10-7m 解析：对光子，能量 ℎ ,动量 ,故得ℎkg ·m/s≈1.1×10-27kg ·m/s.设电子质量为 ,速度为 ,动量为 ,则依题知 .以上三式联立得到电子的速度大小为m/s ≈1.2×103m/s.电子物质波的波长ℎ＝m ≈6.0×10-7m.16.2.2×10-34m 其他问题见解析解析：根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必有一种波与之对应.由于子弹的德布罗意波波长极短，我们不能观察到其衍射现象.即使采用特殊方法观察，由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非粒子的曲线运动.由波长公式可得＝ℎ m=2.21×10-34 m.因子弹的德布罗意波波长太短，无法观察到其波动性.不会看到这种现象，因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动.。

人教版高中物理选修 3-5 第十七章波粒二象性单元检测一、单项选择题1.对于光的天性，以下说法正确的选项是（）A.光电效应反响光的颠簸性B.光子的能量由光的强度所决定C.光的波粒二象性是将牛顿的颠簸说和惠更斯的粒子说有机地一致同来D.光在空间流传时，是不连续的，是一份一份的，每一份叫做一个光子2.以下是相关近代物理内容的若干表达，此中正确的选项是（）A.原子核的比联合能越大越稳固B.一束光照耀到某种金属上不可以发生光电效应，可能是由于这束光的光照强度太小C.依照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的势能减小，但原子的能量增大D.原子核发生一次β衰变，该原子外层就失掉一个电子3.以下说法错误的选项是（）A.光电效应实验中，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多B.氢原子辐射一个光子后，氢原子核外电子动能减小C.大批事实表示，原子核衰变时电荷数和质量数都守恒D.比联合能越大，原子核中核子联合得越坚固，原子核越稳固4.如下图，用可见光照耀金属板，发现与该金属板相连的验电器指针张开必定角度，以下说法中不正确的有（）A.验电器指针带正电B.有一部分电子从金属板表面逸出C.假如改用同样强度的红外线照耀，验电器指针也必定会张开必定角度D.假如改用同样强度的紫外线照耀，验电器指针也必定会张开必定角度5.对于光电效应，以下说法正确的选项是（）A.某种频次的光照耀金属发生光电效应，若增添入射光的强度，则单位时间内发射的光电子数增添B.光电子的最大初动能只与入射光的频次相关，与入射光的强弱没关C.一般需要用光照耀金属几分钟才能产生光电效应D.入射光的频次不一样，同一金属的逸出功也会不一样6.放射性物质已经宽泛应用于工农业生产中，对放射性的应用，以下说法不正确的选项是()A.放射线能杀伤癌细胞或阻挡癌细胞分裂，所以人体能够常常照耀B.对放射性的废料，要装入特制的容器并埋入深地层进行办理C.射线探伤仪中的放射源一定寄存在特制容器里，而不可以任意搁置D.对可能产生放射性污染的场所或物件进行检测是很有必需的7.某光源发出的光由不一样波长的光构成，不一样波长的光的强度如下图．表中给出了一些资料的极限波长，用该光源发出的光照耀表中资料（）资料钠铜铂极限波长（ nm） 541 268 196A. 仅钠能产生光电子B. 仅钠、铜能产生光电子C. 仅铜、铂能产生光电子D. 都能产生光电子8.如图，若 x 轴表示时间， y 轴表示地点，则该图象反应了某质点做匀速直线运动时，地点与时间的关系．若令 x 轴和 y 轴分别表示其余的物理量，则该图象又能够反应在某种状况下，相应的物理量之间的关系．下列说法中正确的选项是（）A. 若 x 轴表示时间， y 轴表示动能，则该图象能够反应某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系B. 若 x 轴表示频次， y 轴表示动能，则该图象能够反应光电效应中，光电子最大初动能与入射光频次之间的关系C. 若 x 轴表示时间， y 轴表示动量，则该图象能够反应某物在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系D. 若 x 轴表示时间， y 轴表示感觉电动势，则该图象能够反应静置于磁场中的某闭合回路，当磁感觉强度随时间平均增大时，闭合回路的感觉电动势与时间的关系9.以下哪些实验现象能够说明原子核内部有复杂的构造（）A. 粒子散射实验B. 光电效应C. 天然放射现象D. 原子发光10.以下对于光电效应的说法正确的选项是（）A.光电效应实验说明光拥有波粒二象性B.若用某种色光去照耀金属而没能发生光电效应，则说明该色光的波长太长C.若用某种色光去照耀金属而没能发生光电效应，若增添光照时间有可能使该金属发生光电效应D.逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度相关二、多项选择题11.（ 2019?海南）三束单色光1、 2 和 3 的波长分别为λ1、λ2和λ3（λ1＞λ2＞λ3）．分别用这三束光照耀同一种金属．已知用光束 2 照耀时，恰能产生光电子．以下说法正确的选项是（）A. 用光束 1 照耀时，不可以产生光电子B. 用光束 3 照耀时，不可以产生光电子C. 用光束 2 照耀时，光越强，单位时间内产生的光电子数量越多D. 用光束 2 照耀时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大12.如下图是氢原子的能级图，大批处于n=4 激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共能够辐射出 6 种不一样频次的光子，此中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2 能级跃迁时开释的光子，则（）A. 6种光子中波长最长的是n=4 激发态跃迁到基态时产生的B. 6种光子中有 2种属于巴耳末系C. 使 n=4 能级的氢原子电离起码要0.85eV 的能量D. 若从 n=2 能级跃迁到基态开释的光子能使某金属板发生光电效应，则从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级开释的光子也必定能使该板发生光电效应E. 在 6 种光子中， n=4 能级跃迁到 n=1 能级开释的光子康普顿效应最显然13.以下说法正确的选项是（）A. 假如用紫光照耀某种金属发生光电效应，改用绿光照耀该金属必定发生光电效应B. α粒子散射实验中少量α粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式构造模型的主要依照之一C.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，所以，光子散射后波长变长 D. 某放射性原子核经过 2 次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少 4 个E.依据玻尔理论，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要开释必定频次的光子，同时电子的动能增大，原子的电势能减小14.已知能使某金属产生光电效应的极限频次为v0，则以下说法正确的选项是（）A.当用频次为 v＜ v0的单色光照耀该金属时，只需照耀时间足够长，就能产生光电子B. 当用频次为2v0的单色光照耀该金属时，所产生光电子的最大初动能为hv0C. 当照耀光的频次v＞ v0时，固然v 增大，但逸出功不变D. 当照耀光的频次v＞ v0时，假如v 增大一倍，光电子的最大初动能也增大一倍三、填空题15.用同一束单色光，在同一条件下，分别照耀锌片和银片，都能产生光电效应，对于这两个过程，以下所列四个物理量中必定同样的是：________；可能同样的是： ________．（只选填各物理量的序号）A 、入射光子的能量B、逸出功C、光电子的动能 D 、光电子的最大初动能．16.铝的逸出功是 4.2eV ，此刻将波长 200nm 的光照耀铝的表面，已知普朗克常量﹣34h=6.63 ×10 J?s，光电子的最大初动能是________J，制止电压是 ________V ，铝的截止频次是________Hz ．（结果保存二位有效数学）第3页/共6页17.以下实验中，深入地揭露了光的粒子性一面的有① X 射线被石墨散射后部分波长增大②锌板被紫外线照耀时有电子逸出但被可见光照耀时没有电子逸出③轰击金箔的α粒子中有少量运动方向发生较大偏转④氢原子发射的光经三棱镜分光后，体现线状光谱A. ①②B. ①②③C. ②③D. ②③④四、解答题18.某光源能发出波长为0.61μm 的可见光，用它照耀某金属能发生光电效应，产生光电子的最大初动能为0.25eV ．已知普朗克常量h=6.63 ×10﹣34J． s，光速 c=3 ×108m/s．求：①上述可见光中每个光子的能量；② 该金属的逸出功．五、实验研究题19.如下图的是工业生产中大多数光控制设施用到的光控继电器表示图，它由电源．光电管．放大器．电磁继电器等几部分构成，看图回答以下问题：（1）图中 a 端应是电源 ________极．（2）光控继电器的原理是：当光照耀光电管时，________．（3）当用绿光照耀光电管 K 极时，可发生光电效应，则以下说法中正确的选项是A.增大绿光照耀强度，光电子最大初动能增大B.增大绿光照耀强度，电路中光电流增大C. 改用比绿光波长大的光照耀光电管K 极时，电路中必定有光电流D. 改用比绿光频次大的光照耀光电管K 极时，电路中必定有光电流．六、综合题第4页/共6页20.有一真空中波长为﹣7﹣34J?s求此6×10 m 的单色光，普朗克常量为 6.63 ×10（1）单色光的频次；（2）单色光的的 1 个光子的能量．21.依据所学知识达成填空：（1）钠金属中的电子汲取光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小 ________（选填“增大”、“减小”或“不变”），原由是 ________．（2）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为﹣ 3.40eV 和﹣ 1.51eV，金属钠的截止频次为 5.53 ×1014 Hz ，普朗克常量 h=6.63 ×10﹣34 J?s．请经过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照耀金属钠板，可否发生光电效应．答案分析部分一、单项选择题1.【答案】 D2.【答案】 A3.【答案】 B4.【答案】 C5.【答案】 A6.【答案】 A7.【答案】 D8.【答案】 C9.【答案】 C10.【答案】 B二、多项选择题11.【答案】 A,C12.【答案】 B,C,E13.【答案】 B,C,E14.【答案】 B,C三、填空题15.【答案】 A ；C16.【答案】 3.2 ×10﹣19； 2.0； 1.0 ×101517.【答案】 A四、解答题18【.答案】解：① 光子的能量为： E=h=6.63 ×10﹣34×≈2.07eV．② 依据光电效应方程E km=hv﹣ W 0得金属的逸出功为：W 0=hv﹣ E Km=2.07 ﹣ 0.25eV=1.82eV ．答：①可见光中每个光子的能量为 2.07eV ．②金属的逸出功为 1.82eV．五、实验研究题19.【答案】（ 1）正（ 2） K 极发射光电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯M 被磁化，将衔铁N 吸住；无光照耀光电管时，电路中无电流，N 自动走开 M（ 3） B,D六、综合题20.【答案】（ 1）光在真空中流传速度为c=3 ×108m/s，而波长与频次的关系是c= λf，由此式可求得频次 f ．光子能量公式E=hf．由c=λf，得f==5×1014Hz答：此单色光的频次为5×1014Hz（2） 1 个光子的能量 E=hf=6.63 ×10﹣34×5×1014J=3.3 ×10﹣19J答： 1 个光子的能量是 3.3 ×10﹣19J．21.【答案】（ 1）减小；光电子遇到金属表面层中力的阻挡作用（或需要战胜逸出功）（ 2）解：氢原子放出的光子能量E=E3﹣ E2，代入数据得： E=1.89 eV ；金属钠的逸出功W 0=hνc，代入数据得： W 0=2.3eV ；由于 E＜W 0，所以不可以发生光电效应答：不可以。

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W C和WD，则下列选项正确的是( )A．λ1＞λ2，WC＞WD B．λ1＞λ2，WC＜WDC．λ1＜λ2，WC＞WD D．λ1＜λ2，WC＜WD12.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E k随入射光频率变化的E k－ν图象，应是下列四个图中的( )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hνcC．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E km，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2E kmB．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E km＋hνC．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E km＋hνD．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．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？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<νb<νc.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.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：E k＝hν－W，其中W为金属的逸出功：W＝hν0.由此可知E k－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E k＝hν－W0得，E k＝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E k＝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．15.【答案】BD【解析】频率为ν(频率)的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为E km，根据光电效应方程知，逸出功W0＝hν－E km.改用频率为2ν的光照射，则最大初动能E km′＝h2ν－W0＝hν＋E km，即A错误，B正确．若改用频率为ν的光照射，若能发生光电效应，则最大初动能E km′′＝h－W0＝E km－hν，C 错误．若改用频率为ν的光照射，可能光的频率小于金属的截止频率，不能发生光电效应，D正确．16.【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【解析】17.【答案】1.23×10－11m【解析】将eU＝E k＝mv2，p＝，λ＝联立，得λ＝，代入数据可得λ≈1.23×10－11m.18.【答案】5.13×10－14Hz 5.85×10－7m 黄色【解析】根据公式ɛ＝hν和ν＝得ν＝5.13×1014Hzλ＝5.85×10－7m频率属于黄光的频率范围，它是黄光，其波长为5.85×10－7m。

第十七章《波粒二象性》测试卷一、单选题(共15小题)1.光电效应和康普顿效应都包含有电子与光子的相互作用过程，对此下列说法正确的是()A．两种效应中电子与光子组成的系统都服从动量守恒定律和能量守恒定律B．两种效应都相当于电子与光子的弹性碰撞过程C．两种效应都属于吸收光子的过程D．光电效应是吸收光子的过程，而康普顿效应相当于光子和电子弹性碰撞的过程2.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3.在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开了一个角度，如图所示，这时()A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带负电D．锌板带负电，指针带正电4.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5.利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则()A．用紫外线照射，电流表不一定有电流通过B．用红光照射，电流表一定无电流通过C．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头移到A端时，电流表中一定无电流通过D．用频率为ν的可见光照射K，当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时，电流表示数可能不变6.对于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子和电子是同种粒子，光波和机械波是同种波C．光的波动性是由于光子间的相互作用形成的D．光子说中光子的能量E＝hν表明光子具有波的特征7.分别用波长为λ和λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2，以h 表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A．B．C．D．8.如果下列四种粒子具有相同的速率，则德布罗意波长最大的是()A．电子B．中子C．质子D．α粒子9.一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法中正确的是()A．电子在空间中做匀速直线运动B．电子上下左右颤动着前进C．电子运动轨迹是正弦曲线D．无法预言它的路径10.用同一束单色光，在同一条件下，分别照射锌片和银片，都能产生光电效应，对于这两个过程，下列所列四个物理量中一定相同的是()A．入射光子的能量B．逸出功C．光电子的动能D．光电子的最大初动能11.利用金属晶格(大小约10－10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明了电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为λ＝C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显12.假如一个光子与一个静止的不受任何外力作用的电子发生碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，电子被碰撞后也因此获得了一定的动量p，关于在这个碰撞的过程中，以下说法中正确的是()A．该碰撞过程中动量不守恒，能量守恒B．碰撞前、后的光子在同一种介质中传播时，碰撞前的光子的速度更大C．碰撞前、后光子的频率不变D．电子被碰撞后，它的德布罗意波长为(h为普朗克常量)13.所谓黑体是指能全部吸收入射的电磁波的物体．显然，自然界不存在真正的黑体，但许多物体在某些波段上可近似地看成黑体．如图所示，用不透明的材料制成的带小孔的空腔，可近似地看作黑体．这是利用了()．A．控制变量法B．比值法C．类比法D．理想化方法14.在光电效应的实验结果中，与光的波动理论不矛盾的是()A．光电效应是瞬时发生的B．所有金属都存在极限颇率C．光电流随着入射光增强而变大D．入射光频率越大，光电子最大初动能越大15.关于光电效应现象，下列说法中正确的是()A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C．对于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此波长，才能产生光电效应D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应二、实验题(共1小题)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．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)17.一个带电荷量为元电荷的粒子，经206 V的加速电压由静止加速后，它的德布罗意波长为0.002 nm，试求这个粒子的质量．18.钨的逸出功是4.54 eV，现用波长200 nm的光照射钨的表面．求：(结果均保留三位有效数字)(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)钨的截止频率．19.人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律．请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？已知锌的逸出功为3.34 eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ.(电子质量m＝9.11×10－31kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s,1 eV＝1.60×10－19J)四、简答题(共3小题)20.由能量的量子化假说可知，能量是一份一份的而不是连续的，但我们平时见到的宏观物体的温度升高或降低，为什么不是一段一段的而是连续的，试解释其原因．21.几种金属的逸出功W0见下表：用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10－7～7.6×10－7m，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.22.如图所示，绝缘固定擦得很亮的锌板A水平放置，其下方水平放置接地的铜板B.两板间距为d，两板面积均为S，正对面积为S′，且S′＜S.当用弧光灯照射锌板上表面后，A、B间一带电液滴恰好处于静止状态．试分析：(1)液滴带何种电荷？(2)用弧光灯再照射A，液滴做何种运动？(3)若使液滴向下运动，应采取什么措施？答案解析1.【答案】D【解析】光电效应吸收光子放出电子，其过程能量守恒，但动量不守恒，康普顿效应相当于光子与电子弹性碰撞的过程，并且遵守动量守恒定律和能量守恒定律，两种效应都说明光具有粒子性，故D正确．2.【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．3.【答案】B【解析】锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，指针也带正电，B正确．4.【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．5.【答案】D【解析】因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，A 错误；因不知阴极K的截止频率，所以用红光照射时，也可能发生光电效应，B错误；光电子具有一定的初速度，所以即使U AK＝0，电流表中也可能有电流通过，C错误；当滑动触头向B端滑动时，U AK增大，阳极A吸收光电子的能力增强，光电流会增大，当所有光电子都到达阳极A时，电流达到最大，即饱和电流．若在滑动前，电流已经达到饱和电流，那么即使增大U AK，光电流也不会增大，D正确．6.【答案】D【解析】光的波粒二象性的说法指的是：频率较大的光粒子性较强，频率小的光波动性较强；大量光子往往表现为波动性，少量光子表现为粒子性．光子和电子不是同种粒子，光波和机械波也是不同种波；光子说中光子的能量E＝hν，光子的能量与频率有关，表明光子具有波的特征，选项D正确．7.【答案】A【解析】光子能量为：ɛ＝hν＝根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：E k＝hν－W根据题意：λ1＝λ，λ2＝λE k1∶E k2＝1∶2联立可得逸出功W＝.8.【答案】A【解析】德布罗意波长为λ＝又p＝mv解得：λ＝速度大小相同，电子的质量m最小，则电子的德布罗意波长最大．9.【答案】D【解析】根据概率波的知识可知，某个电子在空间中运动的路径我们无法确定，只能根据统计规律确定大量电子的运动区域，D正确．10.【答案】A【解析】同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程E km＝hν－W0知，最大初动能不同，但是光电子的动能可能相同．11.【答案】D【解析】实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，故A正确；由动能定理可得，eU＝mv2－0，电子加速后的速度v＝，电子德布罗意波的波长λ＝＝＝＝，故B正确；由电子的德布罗意波的波长公式λ＝可知，加速电压U越大，电子德布罗意波的波长越短，衍射现象越不明显，故C正确；物体动能与动量的关系是p ＝，由于质子的质量远大于电子的质量，所以动能相同的质子的动量远大于电子的动量，由λ＝可知，相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长，波长越小，衍射现象越不明显，因此相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加不明显，故D错误．12.【答案】B【解析】光子与电子的碰撞过程中，系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量守恒，系统能量也守恒，A错误；光子与电子碰撞后，电子能量增加，光子能量减小，根据E＝hf，光子的频率减小，光的波长λ＝不变；故光的波速v＝λf减小，故B正确，C错误；碰撞过程光子和电子的总动量守恒，光子速度反向，故动量变化量大小为2p，故电子的动量改变量也为2p，初动量为零，末动量为2p，故德布罗意波的波长为λ＝，故D错误．13.【答案】D【解析】黑体实际上是一种物理模型，把实际物体近似看作黑体，用到的自然是理想化方法．14.【答案】C【解析】光电效应证实了光的粒子性，因为光子的能量是一份一份的，不能积累，所以光电效应具有瞬时性，这与光的波动性矛盾，A项错误；同理，因为光子的能量不能积累，所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时，才会发生光电效应，B项错误；光强增大时，光子数量和能量都增大，所以光电流会增大，这与波动性无关，C项正确；一个光电子只能吸收一个光子，所以入射光的频率增大，光电子吸收的能量变大，所以最大初动能变大，D项错误．15.【答案】C【解析】由光电效应方程E km＝hν－W0知，入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，光电子的最大初动能与照射光的频率成一次函数关系，不是成正比，A、B错；根据光电效应方程E km＝hν－W0＝h－h，入射光的波长必须小于极限波长，才能发生光电效应，能否发生光电效应与入射光的强度无关，C正确，D错误．16.【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【解析】17.【答案】1.67×10－27kg【解析】粒子加速后获得的动能为E k＝mv2＝eU粒子的物质波的波长λ＝粒子的动量p＝mv以上各式联立得m＝＝1.67×10－27kg.18.【答案】(1)1.68 eV(2)1.68 V(3)1.10×1015Hz【解析】(1)由爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0可得：E k＝h－W0＝(－4.54×1.6×10－19)J＝2.681×10－19J≈1.68 eV.(2)由eU c＝E k得遏止电压U c＝＝1.68 V.(3)由W0＝hνc得截止频率νc＝＝Hz≈1.10×1015Hz.19.【答案】0.2 μm【解析】爱因斯坦于1905年提出的光子说成功地解释了光电效应现象：m e v2＝hν－Wλ＝，解得λ＝0.2 μm.20.【答案】由于宏观物质是由大量微粒组成的，每一个粒子的能量是一份一份的，这符合能量量子化假说，而大量粒子则显示出了能量的连续性，故我们平时看到的物体的温度升高或降低不是一段一段的，而是连续的．【解析】21.【答案】钠、钾、铷能发生光电效应【解析】光子的能量E＝，取λ＝4.0×10－7m，则E≈5.0×10－19J，根据E＞W0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．22.【答案】(1)液滴带负电(2)液滴向上加速运动(3)增加极板的正对面积【解析】(1)用弧光灯照射锌板上表面，发生光电效应，使上极板带正电，所以极板间的电场是向下的，液滴受力平衡，重力向下，所以电场力一定向上，所以液滴带负电．(2)用弧光灯再照射A，上极板失去的电子更多，电荷量增加，电场增强，液滴受到的向上的电场力变大，合力向上，所以此时的液滴会向上加速运动．(3)使液滴向下运动，应该减小电场的强度，由于极板的带电量不变，根据电容器的公式C＝＝，电场强度E＝，当极板的正对面积增大时，电容增大，两极板之间的电压减小，电场强度减小，液滴受到的电场力减小，此时液滴将向下运动．。

高中物理学习材料桑水制作第十七章波粒二象性检测题B卷一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）1.黑体辐射和能量子的说法中正确的是：A．黑体辐射随温度的升高，各种波长的辐射强度都增加B．黑体辐射随温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动C．能量子是最小的能量值D．能量子是一种粒子2．对光的波粒二象性的理解，正确的是（）A.凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释B.波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C.一切粒子的运动都具有波粒二象性D.大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性3．说明光具有粒子性的现象是（）A.光电效应B.光的干涉C.光的衍射D.光的色散4.关于光电效应，下列说法中正确的是（）A．发生光电效应时，逸出功与入射光的频率成正比B．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大C．光电流的强度与入射光的强度无关D．对于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，才能发生光电效应5．下列说法中正确的是A．电子束的衍射实验证明了宏观物体的波动性B．宏观物体的波动性我们不易观察到的原因是因为其波长太小C．电子有波动性，二质量较大的中子和质子没有波动性D．德布罗意因为电子束的衍射实验获得1929年的诺贝尔物理学奖6．当用一束紫外线照射装在原不带电的验电器金属球上的锌板时，发生了光电效应，这时发生的现象是A．验电器内的金属箔带正电B．有电子从锌板上飞出来C．有正离子从锌板上飞出来D．锌板吸收空气中的正离子7．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，可采用哪种方法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．增大入射光频率8．介质中某光子的能量是E，波长是λ，则此介质的折射率是[ ]A．λE/h B．λE/chC．ch/λE D．h/λE9．光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规律是[ ]A．入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应B．发生光电效应时，光电流的强度与人射光的强度成正比C．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大D．光电效应发生的时间极短，一般不超过10-9s10．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则[ ]A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发出光电效应现象B．用入射光A和B照射金属c，金属c可发生光电效应现象C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象二、填空题（本题共3小题，每题5分，共15分）11.（原创题）用光子能量为5eV的光照射到某金属表面，从金属表面逸出光电子的最大初动能是2eV，为使这种金属能够发生光电效应，入射光的波长不能大于 ___________m。

第17章波粒二象性(高考体验)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2015·江苏单科)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有()A.光电效应现象揭示了光的粒子性B.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C.黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等解析:光具有波粒二象性,光电效应揭示了光的粒子性,选项A正确;干涉和衍射是波所具有的特征,选项B正确;黑体辐射的实验规律可利用普朗克提出的能量子观点来解释,选项C错误;根据动量和动能的关系p=知,质子和电子的动能相等时,质子的动量大,由λ=知,质子的德布罗意波的波长小,选项D错误。

答案:AB2.(2014·上海单科)在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是()A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大解析:光的波动理论认为只要光照射的时间足够长、足够强就能发生光电效应,且光电子的初动能就大,但实验中金属表面溢出电子的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,发生是瞬时的,且入射光频率越大,光电子最大初动能越大,这与光的波动理论相矛盾,故A、B、D三项错误。

波动理论认为光强度越大,光电流越大;光电效应中认为光强度越大,光子越多,金属表面溢出的光电子越多,即光电流越大,所以该实验结果与波动理论不矛盾,故C项正确。

答案:C3恒定电压U,则它会辐射频率为ν的电磁波,且ν与U成正比,即ν=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()A. B. C.2he D.解析:根据物理单位知识,表达式及变形式两侧单位是一致的,由本题中涉及的物理量:ν、U、e、h及与其有联系的能量表达式E=hν①,E=Ue②,由①②得h的单位与的单位相同,即h单位可用V·C·s表示,题中ν=kU,即k=③,单位可用表示,选项B中单位等效于,故选项B正确,A、C、D错误。

2023-2024学年新人教版高中物理单元测试学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计7小题，每题3分，共计21分）1.2017年诺贝尔物理学奖授予了三位美国科学家，以表彰他们为发现引力波所作的贡献。

引力波被认为是时空弯曲的一种效应，物体加速运动时会给宇宙时空带来扰动，这种扰动会以光速向外传播能量。

如图为科学家们探测引力波的装置示意图，发射器发出的激光S 经半透光分束镜分为相互垂直的两束S_1和S_2，然后经过4 km 长的两臂，在两臂端点处经反射镜反射回来，S′_1和S′_2相遇形成干涉，被探测器接收。

精确调节两臂，使探测器在无引力波作用时，接收到的信号强度为0．当有引力波作用时，两臂长度将因此而发生改变，则接收到的信号强度不为0．下列说法正确的是（）A. 引力波可以超光速传播B. 引力波不能传播能量C. 探测器接收到的两束波的频率相同D. 无引力波作用时两束激光到探测器的路程差为0【答案】C【解析】AB、由题干中信息可知，引力波以光速向外传播能量，故AB错误；C 、光在传播过程中频率保持不变，故C正确；D、两个波能形成干涉，故两个波传播在无引力波的作用时的传播路程一定不同，故D 错误；2.下列有关光的波粒二象性的说法中，不正确的是（）A. 光和物质波一样也是概率波B. 大量光子的行为往往显示出粒子性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. 使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样【答案】B【解析】解：A、光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，而宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，同样具有波粒二象性．故A正确；B、大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．故B错误；C 、光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性越明显．故C正确；D、使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，则有大量的光子通过狭缝，光子的行为表现为波动性，底片上将会显示衍射图样．故D正确．本题选择不正确的，故选：B3.在光电效应实验中，用频率为u 的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A. 将入射光换为波长更短的另一种光，光电子的最大初动能变小B. 增大入射光的强度，电流计示数变大C. 遏止电压与入射光的频率和强度都有关D. 流过电流表\ G的电流方向是b流向a（向上）【答案】B【解析】解：\mathrm A．根据光电效应方程知，E_ km=hu-W_0=\dfrachc\lambda-W_0可知，入射光的波长越短，光电子最大初动能越大，故\mathrm A错误；\mathrm B．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与光照时间也无关，当发生光电效应时，增大入射光的强度，光电流（未达到饱和光电流时）会增大，故\mathrm B正确；\mathrm C．根据光电效应方程E_ km=eU_c=hu-W_0，知遏止电压与入射光的频率有关，与光的强度无关，故\mathrm C错误；\mathrm D．在光电效应中，光电子运动的方向为从阴极向阳极，即从光电管的右侧流向光电管的左侧，根据电流的方向与负电荷运动的方向相反可知，电流的方向从光电管的左侧流向光电管的右侧，所以流过电流表 G的电流方向是a流向b（向下），故\mathrm D错误．故选\mathrm B．4.如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（）A. 用紫外线照射锌板时，验电器带正电，锌板带负电B. 若改用强度更大的可见光照射锌板，则验电器的指针也一定会偏转C. 若改用可见光长时间照射锌板，则验电器的指针也一定会偏转D. 若改用强度较小的紫外线照射锌板，则验电器的指针也一定会偏转【答案】D【解析】解： A．当用紫外线照射锌板时，锌板失去电子后带正电，验电器与锌板相连，则验电器也带正电，故 A错误；BC．只要入射光的频率大于截止频率就能够发生光电效应，与光的强度和光照时间无关，可见光的频率低于紫外线的频率，不一定大于锌板的截止频率，若改用可见光照射锌板，则不一定能发生光电效应，所以验电器的指针不一定偏转，故 BC错误；D．若改用强度较小的紫外线照射锌板，光照强度减弱，但光的频率不变，故一定能发生光电效应，验电器的指针也一定会偏转，故 D正确．故选 D．5.如图所示，在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直，线圈在磁场内运动．在下列运动中，线圈的磁通量发生变化的是（）A. 向上平移B. 向右平移C. 沿磁场方向平移D. 绕ab轴旋转【答案】D【解析】解：根据公式\Phi = BS，B不变，线框沿纸面向上、向右运动，只要不出磁场，有效面积S不变，所以磁通量不变，线框垂直纸面沿磁场方向平移，S也不变，所以磁通量也不变．线框绕ad边转动时，有效面积S在减小，磁通量变小．故A、B、C错误，D正确．故选：D．6.在物理学发展过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（）A. 牛顿通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律B. 卡文迪许发现万有引力定律，被人们称为“能称出地球质量的人”C. 伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点D. 开普勒从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点【答案】C【解析】 A 、开普勒通过多年观测记录行星的运动，提出了行星运动的三大定律，故A错误；B、卡文迪许通过实验测出了引力常量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故B错误；C 、伽利略利用“理想斜面”得出“力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因”的观点，故C正确；D、伽利略从理论和实验两个角度，证明了轻、重物体下落一样快，从而推翻了古希腊学者亚里士多德的“小球质量越大下落越快”的错误观点，故D错误。

高中物理第十七章波粒二象性单元测试题三含解析新人教版选修3_5 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十七章波粒二象性单元测试题三含解析新人教版选修3_5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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波粒二象性单元测试题（三）一、选择题（本题共8小题,每小题6分,共48分）1．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性,从而提出光子说．从科学研究的方法来说，这属于( ）A．等效替代B．控制变量 C．科学假说D．数学归纳2．在图１所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,那么（）A．A光的频率大于B光的频率B．B光的频率大于A光的频率C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a3．下列说法不正确的是 ( ）A．蓝光比绿光更容易使金属发生光电效应现象B．同一束光照射两种不同金属发生光电效应现象,则逸出功大的金属中射出的光电子最大初动能大C．某金属的极限频率为，当入射光频率为时，逸出的光电子的最大初动能为D．一束光照射某金属发生光电效应，换用频率低但光强大的光照射仍能发生光电效应，则两次相比，后者１s内逸出的光电子数多但最大初动能小4．对光的波粒二象性的说法正确的是（）A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波是同样一种波C．光的波动性是光子间相互作用引起的D．光是一种波,同时也是一种粒子，光子说并没否定电磁说,在光子能量中，频率仍表示的是波的特性5．在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占整个从单缝射入的光强的％以上，假设现在让一个光子通过单缝，那么该光子（）A．一定落在中央亮纹处 B．一定落在亮纹处，但不一定是中央亮纹C．可能落在暗纹处 D．落在中央亮纹处的可能性最大6．下述说法正确的是( ）A．光波是一种电磁波B．光从空气进入水中后,光的波长变短，光子能量减小C．光电效应表明在一定条件下，光子可以转化为电子D．光波是一种概率波，单个光子在空中的运动路线象水波一样7．关于物质波，正确的认识是（）A．只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波动性,这就是物质波B．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体,不论其是否运动,都没有相对应的物质波C．由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以很难观察到它们的波动性D．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的8．为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．下列说法中正确的是( ）A．电子显微镜所利用电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射B．电子显微镜所利用电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射C．电子显微镜所利用电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射D．电子显微镜所利用电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射二、填空题（本题共3题,每题6分,共计18分）9．如图2所示，一静电计与锌板相连，在A处用一紫外灯照射锌板，关闭灯后，指针保持一定偏角．(1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将______.(填“增大”“减小”或“不变”)（2）使静电计指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板,可观察到静电计指针______(填“有”或“无”)偏转．10．某单色光频率为，用它照射某金属发生光电效应,在逸出的光电子中动能最大值是，则这种金属的逸出功 ,极限频率．11．以速度 m/s运动的电子束的德布罗意波长为 m,与该电子束的德布罗意波波长相同的质子束的速度为 m/s．（电子的质量㎏,质子的质量㎏）三、计算题（本题共3小题，共40分)12．试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长．13．照相底片上的感光物质中的AgBr分子在光的照射下能分解，经过冲洗后就被记录下来（这种现象叫做光化效应，与光电效应类似，只有入射光子的能量大于某一数值，才能发生),已知分解一个AgBr分子所需要的能量的最小值约为J，求这种照相底片感光的截止波长（即它能记录的光的最大波长值）．14．自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射，热辐射具有如下特点:①辐射的能量中包含各种波长的电磁波;②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同．处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响.我们定义一种理想的物体.它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射．这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比．即P0＝δT4，其中常量δ＝5。

《波粒二象性》检测题一、单选题1．下列说法中正确的是（）A．对于相同质量的核燃料，重核裂变比轻核聚变产生的核能多B．用某种颜色的单色光照射金属表面能发生光效现象形成光电流，增大该单色光强度光电流也会增大C．汤姆孙通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中2．下列关于光电效应的说法正确的是（）A．光电效应实验说明光具有波粒二象性B．若用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，则说明该色光的波长太长C．若用某种色光去照射金属而没能发生光电效应，若增加光照时间有可能使该金属发生光电效应D．逸出的光电子的最大初动能与入射光的强度有关3．下列关于近代物理的说法，正确的是（）A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现C．光的波动说在解释光电效应实验现象时遇到了巨大的困难D．质能方程2=揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方程的科E mc学家是卢瑟福4．如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。

比较a、b、c三束光，可知（）A．当它们在真空中传播时，c光的波长最长B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C ．若它们都从玻璃射向空气，c 光发生全反射的临界角最大D ．若它们都能使某种金属产生光电效应，c 光照射出光电子的最大初动能最大5．康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子：（ ）A ．可能沿1方向，且波长变小B ．可能沿2方向，且波长变小C ．可能沿1方向，且波长变长D ．可能沿3方向，且波长变长6．关于近代物理，下列说法错误．．的是 A ．轻核聚变反应方程234112H H He X +→+中，X 表示中子 B ．α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C ．原子核的比结合能越大，该原子核越稳定D ．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大7．用频率为υ的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去．已知真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ）A ．h c υB ．hc υC ．2hc υD ．2h cυ 8．紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A 为阳极，K 为阴极，只有当明火中的紫外线照射到Κ极时，c 、d 端才会有信号输出． 已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm-400nm 之 间，而明火中的紫外线波长主要在200nm-280nm 之 间，下列说法正确的是（ ）A．要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nmB．明火照射到搬时间要足够长，c、d端才有输出电压C．仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零D．火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大9．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光速照射时，不能发生光电效应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．10．用图示装置研究光电效应现象，阴极K与滑动变阻器的中心触头c相连，当滑片P移到c 点时，光电流为零.为了产生光电流，可采取的措施是（）A．增大入射光的频率B．把P向a移动C．把P向b移动D．增大入射光的强度11．某单色光在真空中的波长为λ，已知真空中的光速为 c ，普朗克常量为 h ，则该单色光每个光子的能量为（）A．ℎcλ B．ℎλc C．ℎcλD．ℎcλ二、多选题12．利用光电管研究光电效应实验如图所示，用频率为1ν的可见光照射阴极K，电流表中有电流通过，则 ( )A ．用频率为2ν的紫外光(21νν>)照射，电流表一定有电流通过B ．用频率为3ν的红外光(31νν<)照射，电流表中一定无电流通过C ．用频率为1ν的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头移到A 端，电流表中一定无电流通过D ．用频率为1ν的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头向B 端滑动时，电流表示数可能不变13．关于近代物理，下列说法正确的是( )A ．用光照射金属不能发生光电效应是因为该入射光的频率小于金属的截止频率B ．核聚变反应方程H ＋H→He ＋n 中， n 表示质子C ．α射线是高速运动的氦原子D ．由玻尔的原子模型可推知，处于激发态的氢原子，量子数越大，核外电子动能越小14．如图所示，为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n =4的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1.90 ev 的金属铯，下列说法正确的是A ．这群氢原子能发出六种频率不同的光，其中从n =4跃迁到n=3所发出的光波长最长B ．这群氢原子能发出频率不同的光，其中从n =4跃迁到n =1所发出的光频率最高C ．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为12.75 evD ．金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为10.19 ev15．.已知使某种金属发生光电效应的截止频率为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hνcC ．当照射光的频率ν大于νc 时，若ν增大，则逸出功增大D ．当照射光的频率ν大于νc 时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增加一倍三、实验题16．用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。