2019_2020學年高中物理第十七章波粒二象性單元測試題（四）（含解析）新人教版.docx

波粒二象性單元測試題（四）一、選擇題 1、入射光照射到金屬表面上發(fā)生了光電效應，若入射光的強度減弱，但頻率保持不變，那么以下說法正確的是（ ）A從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子之間的時間間隔明顯增加B逸出的光電子的最大初動能減小C單位時間內從金屬表面逸出的光電子的數目減少D有可能不再產生光電效應1C解析：由光電效應的基本規(guī)律知,光的頻率不變,逸出的光電子的最大初動能不變;入射光的強度減弱,單位時間內照射到金屬上的光子數減少,因而單位時間內從金屬表面逸出的光電子的數目減少;只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率,就能產生光電效應,并且是瞬時的,不會因入射光的強度減弱而延長時間.ABD錯,C對.2、愛因斯坦由光電效應的實驗規(guī)律,猜測光具有粒子性,從而提出光子說。從科學研究的方法來說這屬于（ ）A等效代替 B控制變量C科學假說D數學歸納2C解析：:本題考查科學研究方法.愛因斯坦由光電效應的實驗規(guī)律提出光子說,屬于科學假說.光子說圓滿地解釋了光電效應的實驗規(guī)律,后來的康普頓效應又無可辯駁地證明了光是一種粒子,光子說得到了驗證,由假說上升為一種正確理論.圖13、如圖1所示，畫出了四種溫度下黑體輻射的強度與波長的關系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，則（ ）A各種波長的輻射強度都有增加B只有波長短的輻射強度增加C輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D輻射電磁波的波長先增大后減小3A、C。解析：從圖像可以看出A、C正確。4、對光的認識，以下說法正確的是（ ）A個別光子的行為表現為粒子性，大量光子的行為表現為波動性B光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的C光表現出波動性時，不具有粒子性；光表現出粒子性時，不具有波動性D光的波粒二象性應理解為：在某些場合下光的波動性表現明顯，在另外一些場合下，光的粒子性表現明顯4A、B、D。解析：個別光子的行為表現為粒子性，大量光子的行為表現為波動性；光與物質相互作用，表現為粒子性，光的傳播表現為波動性，光的波動性與粒子性都是光的本質屬性，因為波動性表現為粒子分布概律，光的粒子性表現明顯時仍具有波動性，因為大量粒子的個別行為呈現出波動規(guī)律，A、B、D正確。5、光子打在處于靜止狀態(tài)的電子上，光子將偏離原來的方向而發(fā)生散射，康普頓對散射的解釋為（ ）A雖然改變原來的運動方向，但頻率保持不變B光子從電子處獲得能量，因而頻率增大C入射光引起物質內電子做受迫振動，而從入射光中吸收能量后再釋放，釋放出的散射光頻率不變D由于電子受碰撞后得到動量，散射后的光子頻率低于入射光的頻率5D。解析：入射光子不僅具有能量也具有動量，與靜止的電子碰撞時要遵守能量守恒定律和動量守恒定律，碰撞時入射光子要把一部分動量傳給電子，光子的動量變小。由看，波長變大，頻率變小。D正確。6、一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應，則下列說法正確的是（ ）A若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子數增加B若增加綠光的照射強度，則逸出的光電子最大初動能增加C若改用紫光照射，則可能不會發(fā)生光電效應D若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動能增加6A、D。解析：光電效應的規(guī)律表明：入射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應以及發(fā)生光電效應時產生的光電子的最大初動能的大小，當入射光頻率增加后，產生的光電子最大初動能也增加；而照射光的強度增加，會使單位時間內逸出的光電子數增加。紫光頻率高于綠光，A、D正確。7、用波長為1和2的單色光1和2分別照射金屬1和2的表面。色光1照射金屬1和2的表面時都有光電子射出，色光2照射金屬1時有光電子射出，照射金屬2時沒有光電子射出。設金屬1和2的逸出功為W1和W2，則有（ ）A12，W1W2B12，W1W2C1W2D12，W1W27:D解析：.由題意知W12,則色光波長12.故正確選項為D.8、在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的是（ ）A使光子一個一個地通過單縫，如果時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣B單個光子通過單縫后，底片上也會出現完整的衍射圖樣C光子通過狹縫的運動路線像水波一樣起伏圖2D單個光子通過單縫后的運動情況具有隨機性，大量光子通過單縫后的運動情況也呈現隨機性8A提示：本題考查學生對光的波粒二象性的理解，衍射現象是大量光子的集體行為.正確選項為A.9A解析:波長為400 nm的單色光光子的能量:E =h=h=6.631034 J=4.951019 J.只有光子的能量大于金屬的逸出功,才能使金屬發(fā)生光電效應,故光子只能使銫、鈣發(fā)生光電效應,A正確.9、在做光電效應的實驗時，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應，實驗測得光電子的最大動能Ek與入射光的頻率的關系如圖2所示，由實驗圖線可求出（ ）A該金屬的極限頻率和極限波長 B普朗克常量C該金屬的逸出功 D單位時間逸出的光電子數10A、B、C。解析：依據光電效應方程可知，當時，即圖像中橫坐標的截距在數值上等于金屬的極限頻率。圖線的斜率為，可見，圖線的斜率在數值上等于普朗克常量。假設圖線的延長線與軸的交點為C，其截距的絕對值就等于逸出功W的數值，A、B、C正確。10、某激光器能發(fā)射波長為的激光，發(fā)射功率為P，c表示光速，h為普朗克常量。則激光器每秒發(fā)射的光子數為（ ）AB C DPhc1A解析：由P1=nh得n=，故正確選項為A.12C。開關閉合后，光電管兩端所加的電壓為反向電壓，其作用是阻礙由光電管陰極發(fā)射出的光電子向陽極運動。當電壓為0.60V時，電路中恰無電流，說明由陰極發(fā)射的具有最大初動能的光電子也恰好不能到達陽極即具有最大初動能的光電子到達陽極速度恰減為零，也就是eV。由愛因斯坦光電效應方程：得：，C正確。二、填空題11、質量為60kg的運動員，百米賽跑的成績?yōu)?0s，運動員的德布羅意波的波長約為_m。131.110-36m。解析：由公式知，運動員的德布羅意波波長=1.110-36m。12、如圖3所示，一驗電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定偏角。圖3(1) 現用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2) 使驗電器指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉。那么，若改用強度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗電器指針_(填“有”或“無”)偏轉。14(1)減小 (2)無解析：當用紫外光照射鋅板時，鋅板發(fā)生光電效應，放出光電子而帶上了正電，此時與鋅板連在一起的驗電器也帶上了正電，從而指針發(fā)生了偏轉.當帶負電的小球與鋅板接觸后，中和了一部分正電荷，從而使驗電器的指針偏轉減小.使驗電器指針回到零，用鈉燈黃光照射，驗電器指針無偏轉，說明鈉燈黃光的頻率小于極限頻率，紅外光比鈉燈黃光的頻率還要低，更不可能發(fā)生光電效應.能否發(fā)生光電效應與入射光的強度無關.13、在光電效應實驗中，如果實驗儀器及線路完好，當光照射到光電管上時，靈敏電流計中沒有電流通過，可能的原因是_。15入射光波長太大或反向電壓太大。入射光頻率小于這種金屬的極限頻率（即入射光波長大于這種金屬的極限波長），不能發(fā)生光電效應現象，即無光電子逸出。另一種可能是光電管上所加反向電壓過大，逸出的光電子減速運動，速度為零后又返回，使電路中沒有電流通過。14、在一個可視為逐個釋放可見光光子的實驗中，光屏每秒鐘獲得的能量為J，則相鄰兩個光子的平均距離約為_m（普朗克常量h=6.6310-34Js，可見光的頻率取61014Hz，保留兩位有效數字）。6。每秒鐘光屏接收到光子的個數為n，則E=nh，n=1.26106個，每秒鐘光子運動的距離：s=ct=。故相鄰兩個光子的平均距離：d=2.4102m三、計算題15、分別用波長為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為多大？由方程得16、在X射線管中，由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極，會發(fā)射包括X光在內的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動能。已知陽極與陰極之間的電勢差為U、普朗克常量為h、電子電荷量為e，光速為c，求可知該X射線管發(fā)出的X光的最大頻率。18。解析：由動能定理可知，加速電場對電子所做的功等于電子動能的增量，由題意可知，光子的最大能量等于電子的動能，則有：，故x光的最大頻率。17、為引起人眼的視覺，進入人眼的綠光的能量至少為每秒E=10-16 J。假設在漆黑的夜晚，在距人s=100m遠處點亮一只綠光小燈泡，為使人看到它的光線，小燈泡的功率至少為多大？(人用一只眼看，瞳孔直徑為4 mm)1910-6 W解析：由題意知E=()2解得P= W=10-618、紅寶石激光器發(fā)射的激光是一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖?，F有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為1.01010 W，所發(fā)射的每個光脈沖持續(xù)的時間t=1.01011 s，波長為693.4 nm.問每列光脈沖的長度是多少？其中含有的光子數n是多少？20答案:3.0103 m 3.51017個解析:每列光脈沖長度L= ct=31081.01011 m=3.0103 m每個光子的能量E 1=h每列光脈沖含有的光子數n=3.51017個.參考答案一、選擇題1C 2C 3AC 4ABD 5D 6AD 7D 8A 9ABC 10A二、填空題111.110-36m12(1) 減小 (2) 無13入射光波長太大或反向電壓太大。入射光頻率小于這種金屬的極限頻率（即入射光波長大于這種金屬的極限波長），不能發(fā)生光電效應現象，即無光電子逸出。另一種可能是光電管上所加反向電壓過大，逸出的光電子減速運動，速度為零后又返回，使電路中沒有電流通過。14三、計算題15解析 根據愛因斯坦光電效