2019_2020學年高中物理第十七章波粒二象性單元測試題（五）（含解析）新人教版.docx

波粒二象性單元測試題（五）A卷 基礎(chǔ)鞏固（70分） 一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分）1. 【導學號33976261】（多選）下列關(guān)于物質(zhì)波的認識，正確的是()A. 電子的衍射證實了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的B. 物質(zhì)波也是一種概率波C. 任何一個物體都有一種波和它對應(yīng)，這就是物質(zhì)波D. 物質(zhì)波就是光波2. 【導學號33976262】關(guān)于康普頓效應(yīng)下列說法中正確的是（ ）A. 石墨對X射線散射時，部分射線的波長變短B. 康普頓效應(yīng)僅出現(xiàn)在石墨對X射線的散射中C. 康普頓效應(yīng)證明了光的波動性D. 光子具有動量3. 【導學號33976263】關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是（ ）A. 普朗克提出來光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象B. 只要入射光的強度足夠強，就一定能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)C. 要使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的能量必須大于金屬的逸出功D. 光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比4. 【導學號33976264】用波長為的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是。由此可知，鎢的極限頻率是（普朗克常量，光速，結(jié)果取兩位有效數(shù)字）（ ）A. B. C. D. 5. 【導學號33976265】德布羅意認為實物粒子也具有波動性，他給出了德布羅意波長的表達式。現(xiàn)用同樣的直流電壓加速原來靜止的一價氫離子H+和二價鎂離子Mg2+，已知氫離子與鎂離子質(zhì)量比為124，求加速后的氫離子和鎂離子的德布羅意波的波長之比為（）A. 14 B. 1 C. 41 D. 1 6. 【導學號33976266】已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.731014Hz和5.441014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，下列說法正確的是（ ）A. 鈣的逸出功大于鉀的逸出功B. 鈣逸出的電子的最大初動能大于鉀逸出的電子的最大初動能C. 比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鉀逸出的光電子具有較大的波長D. 比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的動量7. 【導學號33976267】如圖1所示，用頻率為0的光照射某金屬能夠使驗電器指針張開，當用頻率為20的單色光照射該金屬時（）A. 一定能發(fā)生光電效應(yīng)B. 驗電器指針帶負電C. 金屬的逸出功增大D. 逸出電子的最大初動能變?yōu)樵瓉淼?倍8. 【導學號33976268】如圖2所示是某次試驗中得到的甲、乙兩種金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率關(guān)系圖象，兩金屬的逸出功分別為W甲、W乙，如果用0頻率的光照射兩種金屬，光電子的最大初動能分別為E甲、E乙，則下列關(guān)系正確的是（）A. W甲W乙 B. W甲W乙C. E甲E乙 D. E甲=E乙二、填空題（本題共9分）9. 【導學號33976269】一顆質(zhì)量為5.0kg的炮彈以200m/s的速度運動時，它的德布羅意波波長為_m；若它以光速運動，它的德布羅意波波長為_m；若要使它的德布羅意波波長為400nm，則它的運動速度為_m/s。三、解答題（本題共13分）10. 【導學號33976270】某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.010-19J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功，試求？(1)這種單色光的頻率為多大?(2)在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達陽極時的動能有多大?B卷 能力提高（30分）1. 【導學號33976271】（8分）2016年8月16日1時40分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運載火箭成功將界首顆量子科學實驗衛(wèi)星“墨子號”發(fā)射升空。中國將成為全球第一個實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間子通信的國家。在量子世界中，一個物體可以同時處在多個位置，一只貓可以處在“死”和“活的疊加狀態(tài)上；所有物體都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；兩個處于“糾纏態(tài)”的粒子即使相距遙遠也具有“心電感應(yīng)”，一個發(fā)生變化，另一個會瞬時發(fā)生相應(yīng)改變。正是由于具有這些不同于宏觀物理世界的奇妙特性，才構(gòu)成了量子通信安全的基石。在量子保密信中，由于量子的不可分割、不可克隆和測不準的特性，所以一旦存在竊聽就必然會被發(fā)者察覺并規(guī)避。通過閱讀以上材料可知（ ）A. 電磁波是量子化的 B. 量子不具有波粒二象性C. 可以準確測定量子的位置 D. 量子相互獨立互不干擾2. 【導學號33976272】（8分）光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時，實驗測得光電子最大初動能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點坐標為0，則該金屬的逸出功為 。用一束波長范圍為12，且12的光照射該金屬時產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能為 。已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為c。EkO03. 【導學號33976273】（14分）一光電管的陰極用極限波長0=5010-8m的鈉制成，用波長=3010-8 m的紫外線照射陰極，光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U=2.1V，光電流的飽和值I=0.56A。(1) 求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)；(2) 已知愛因斯坦的光電方程為：Ekm=hc()，求電子到達A極時的最大動能；(3) 如果電勢差U不變，而照射光的強度增到原值的3倍，此時電子到達A極時的最大動能是多大？ 參考答案A卷1. AB 解析 電子是實物粒子，衍射是波特有的，所以電子束的衍射圖樣證實了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的，選項A正確；物質(zhì)波，又稱德布羅意波，是概率波，指粒子在空間中某點某時刻可能出現(xiàn)的幾率，其中概率的大小受波動規(guī)律的支配，選項B正確；任何一個運動著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對應(yīng)這種波稱為物質(zhì)波 所以要物體運動時才有物質(zhì)波，選項C錯誤；物質(zhì)波是與實物粒子對應(yīng)；光波是電磁波，不是物質(zhì)波，選項D錯誤。2. D 解析 在康普頓效應(yīng)中，當入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，則動量減小，根據(jù)，知波長增大，選項A錯誤；康普頓效應(yīng)不僅出現(xiàn)在石墨對X射線的散射中，選項B錯誤；康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性，進一步表明光子具有動量，選項C錯誤，D正確。3. C 解析 愛因斯坦用光子說成功的解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，選項A錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，與入射光的強度和照射時間等無關(guān)，選項B錯誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程 知，使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光子的能量必須大于金屬的逸出功，選項 C正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程知，最大初動能與光子頻率成一次函數(shù)關(guān)系，隨照射光的頻率增大而增大，不是成正比關(guān)系，光電子的初動能與光的頻率也不是成正比，選項D錯誤. 4. B解析 據(jù) 和 可得 ，代入數(shù)據(jù)得 ，選項B正確。5. D 解析 離子加速后的動能：Ek=qU，離子的德布羅意波波長， 所以HM 1 ，選項ABC錯誤，D正確。6.A 解析 根據(jù)可知，鈣的截止頻率較大，則逸出功大于鉀的逸出功，選項A正確；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知可知，鈣逸出的電子的最大初動能小于鉀逸出的電子的最大初動能，選項B錯誤；根據(jù)可知，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子。鉀逸出的光電子具有較小的波長，選項C錯誤；根據(jù)可知，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子。鈣逸出的光電子具有較小的動量，選項D錯誤.7.A 解析 用頻率為v0的光照射某金屬能夠使驗電器指針張開，說明發(fā)生了光電效應(yīng)，當用頻率為200的單色光照射該金屬時，仍會發(fā)生光電效應(yīng)，選項A正確。因金屬中電子逸出來，導致金屬帶正電，則驗電器指針也帶正電，選項B錯誤；逸出功與入射光的頻率無關(guān)，選項C錯誤；當用頻率為20的單色光照射該金屬時，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=h-W0得，因W0沒有變化，則最大初動能不等于原來的2倍，選項D錯誤。 8.B解析 根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm=h-W0=h-h0，又Ekm=qUc，解得 ；知Uc-圖線中當Uc=0，=0；由圖象可知，金屬甲的極限頻率小于金屬乙，則金屬甲的逸出功小于乙的，即W甲W乙。如果用0頻率的光照射兩種金屬，根據(jù)光電效應(yīng)方程，當相同的頻率入射光時，則逸出功越大的，其光電子的最大初動能越小，因此E甲E乙，選項B正確，ACD錯誤。9. 6.6310-37 4.4210-43 3.3110-28 解析 根據(jù)可得當以200m/s運動時；當以光速運動時，根據(jù)公式可得10. (1)6.01014 Hz (2)4.810-18 J解析 （1）該單色光的頻率即為光電管陰極金屬的極限頻率.該單色光光子能量，所以。（2）到達陽極時電子的動能即為加速電壓所做的功。B卷1. A 解析 電磁波是一份份的能量，所以電磁波是量子化的，同時也具有波粒二象性，選項A正確，B錯誤；微觀的粒子與光子都具有波粒二象性，不能準確測定量子的位置，選項C錯誤；由題可知，兩個處于“糾纏態(tài)”的粒子，即使相距遙遠也具有“心電感應(yīng)”，一個發(fā)生變化，另一個會瞬時發(fā)生相應(yīng)改變，選項D錯誤。2. h0 解析 由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，可知，可見圖線的截距為，所以；波長越短，光子頻率越高，電子的最大初動能越