高中物理 第十七章 波粒二象性章末質(zhì)量評(píng)估 新人教版選修35

1、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3

2、3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5第十七章第十七章 波粒二象性波粒二象性章末質(zhì)量評(píng)估(二)(時(shí)間：90 分鐘滿(mǎn)分：100 分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共 10 小題，每小題 3 分，共 30 分每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確)1下列宏觀概念是“量子化”的是()a物體的質(zhì)量b木棒的長(zhǎng)度c花生米的粒數(shù)d物體的動(dòng)能解析：粒數(shù)的數(shù)值只能取正整數(shù)，不能取分?jǐn)?shù)或小數(shù)，因而是不連續(xù)的，是量子化的.其他三個(gè)物理量的數(shù)值都可以取小數(shù)或分?jǐn)?shù)，甚至取無(wú)理數(shù)也可以，因而是連續(xù)的，

3、非量子化的.故只有 c 正確；故選 c.點(diǎn)睛：量子化在高中要求較低，只需明確量子化的定義，知道“量子化”指其物理量的數(shù)值會(huì)是一些特定的數(shù)值即可.答案：c2用綠光照射一光電管，產(chǎn)生了光電效應(yīng)，欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增加，下列做法可取的是 ()a改用紅光照射b增大綠光的強(qiáng)度c增大光電管上的加速電壓d改用紫光照射解析：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程ekhw0，在逸出功一定時(shí)，只有增大光的頻率，才能增加最大初動(dòng)能，與光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，d 對(duì)答案：d3關(guān)于光的波粒二象性，以下說(shuō)法中正確的是()a光的波動(dòng)性與機(jī)械波，光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)都是等同的b光子和質(zhì)子、電子等是一樣的粒子c大量光子易顯出粒子性，少量光子

4、易顯出波動(dòng)性d紫外線、x 射線和射線中，射線的粒子性最強(qiáng)，紫外線的波動(dòng)性最顯著解析：光的波動(dòng)性與機(jī)械波、光的粒子性與質(zhì)點(diǎn)有本質(zhì)區(qū)別，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；光子實(shí)質(zhì)上是以場(chǎng)的形式存在的一種“粒子”，而電子、質(zhì)子是實(shí)物粒子，故選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；光是一種概率波，大量光子往往表現(xiàn)出波動(dòng)性，少量光子則往往表現(xiàn)出粒子性，選項(xiàng) c 錯(cuò)誤；頻率越高的光的粒子性越強(qiáng)，頻率越低的光的波動(dòng)性越顯著，故選項(xiàng) d 正確6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f

5、3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5答案：d4下列關(guān)于物質(zhì)波的說(shuō)法中正確的是()a

6、實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，所以實(shí)物粒子與光子是本質(zhì)相同的物體b物質(zhì)波和光波都不是概率波c粒子的動(dòng)量越大，其波動(dòng)性越易觀察d粒子的動(dòng)量越大，其波動(dòng)性越易觀察解析：實(shí)物粒子雖然與光子具有某些相同的現(xiàn)象，但實(shí)物粒子是實(shí)物，而光則是傳播著的電磁波，其本質(zhì)不同；物質(zhì)波和光波都是概率波；又由hp可知，p越小，越大，波動(dòng)性越明顯故正確選項(xiàng)為 d.答案：d5.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律如圖所示，由圖可知，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加b隨溫度降低，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都增加c隨溫度升高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)d隨溫度降低，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)解析：黑體

7、輻射的強(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度越高，黑體輻射的強(qiáng)度越大，a 正確、b 錯(cuò)誤；隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故 c、d 正確.答案：b6用波長(zhǎng)為 2.0107m 的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4.71019j由此可知，鎢的極限頻率是：(普朗克常量h6.631034js，光速c3.0108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()a5.51014hzb7.91014hzc9.81014hzd1.21015hz解析：據(jù)ekmhw，wh0c可得：0cekmh，代入數(shù)據(jù)得：07.91014hz，故選 b.答案：b6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1

8、d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b

9、c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 57.如圖所示， 光滑水平面上有兩個(gè)大小相同的鋼球a、b，a球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量 開(kāi)始時(shí)a球以一定的速度向右運(yùn)動(dòng)，b球處于靜止?fàn)顟B(tài)兩球碰撞后均向右運(yùn)動(dòng)設(shè)碰撞前a球的德布羅意波的波長(zhǎng)為1，碰撞后a、b兩球的德布羅意波的波長(zhǎng)分別為2和3，則下列關(guān)系正確的是()a123b123c12323d12323解析：球a、b碰撞過(guò)程中滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，得pb0papa；由hp，可得ph，所以動(dòng)量守恒表達(dá)式也可寫(xiě)成：h3h1h2，所以12323，故選項(xiàng) d 正確答案：d8一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，

10、由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后(加速電壓為u)，該粒子的德布羅意波長(zhǎng)為()a.h2mqub.h2mquc.h2mqu2mqud.hmqu解析：設(shè)加速后的速度為v，由動(dòng)能定理，得qu12mv2，所以v2qum，代入德布羅意波長(zhǎng)公式，得hphmvhm2qumh2mqu2mqu.答案：c9已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為c，則()a當(dāng)照射光的頻率小于c時(shí)，只要增大光的強(qiáng)度必能產(chǎn)生光電子b當(dāng)照射光的頻率大于c時(shí)，若增大，則逸出功增大c當(dāng)照射光的頻率大于c時(shí)，若光的強(qiáng)度增大，則產(chǎn)生的光電子數(shù)必然增加d當(dāng)照射光的頻率大于c時(shí)，若增大一倍，則光電子的最大初動(dòng)能也增大一倍解析：只要入射光的頻率大于極限頻率，

11、該金屬才可發(fā)生光電效應(yīng)，故當(dāng)光照頻率小于極限頻率時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生光子，a 錯(cuò)誤；逸出功只和金屬的性質(zhì)有關(guān)，與照射光的頻率無(wú)關(guān)，6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d

12、 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5當(dāng)照射光頻率大于極限頻率時(shí)，根據(jù)ekmhw0可知若頻率增大，則光電子的最大動(dòng)能增大，但不是正比關(guān)系，bd 錯(cuò)誤；光照強(qiáng)度決定光電子數(shù)目，光照強(qiáng)度越大，光電子數(shù)目必然增大，c 正確.答案：c10分別用波長(zhǎng)為和34的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為 12，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，

13、則此金屬板的逸出功為()a.hc2b.2hc3c.34hcd.4h5c解析： 由光電效應(yīng)方程得hcw0ek1，hc34w0ek2， 并且ek1ek212， 可得w02hc3.答案：b二、多項(xiàng)選擇題(本大題共 4 小題，每小題 4 分，共 16 分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多個(gè)選項(xiàng)正確，全選對(duì)得 4 分，漏選得 2 分，錯(cuò)選或不選得 0 分)11在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()a使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)單縫，如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣b單個(gè)光子通過(guò)單縫后，底片上會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣c光子通過(guò)單縫的運(yùn)動(dòng)路線像水波一樣起伏d單個(gè)光子通過(guò)單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出隨機(jī)性，大量

14、光子通過(guò)單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性解析：a.使光子一個(gè)一個(gè)地通過(guò)單縫，如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上中央到達(dá)的機(jī)會(huì)最多，其他地方機(jī)會(huì)較少.因此會(huì)出現(xiàn)衍射圖樣，故 a 正確；b.單個(gè)光子通過(guò)單縫后，要經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間， 底片上才會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣， 故 b 錯(cuò)誤； c.光的波動(dòng)性不同于宏觀意義的波，是一種概率波，c 錯(cuò)誤；d.單個(gè)光子通過(guò)單縫后打在底片的情況呈現(xiàn)出隨機(jī)性，大量光子通過(guò)單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性.所以少量光子體現(xiàn)粒子性， 大量光子體現(xiàn)波動(dòng)性，故 d 正確.故選：ad.答案：ad12用兩束頻率相同，強(qiáng)度不同的紫外線分別照射兩種相同金屬的表面，均能產(chǎn)生光電效應(yīng)，那么 ()a兩

15、束光的光子能量相同b兩種情況下單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子個(gè)數(shù)相同c兩種情況下逸出的光電子的最大初動(dòng)能相同6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f

16、3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5d兩種情況下逸出的光電子的最大初動(dòng)能不同解析：由h和ekhw0，可知兩束光的光子能量相同，照射金屬得到的光電子最大初動(dòng)能相同，故 a、c 對(duì)，d 錯(cuò)；由于兩束光強(qiáng)度不同，逸出光電子個(gè)數(shù)不同，故 b 錯(cuò)答案：ac13.如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能ek與入射光頻率的關(guān)系圖象，由圖象可知()a該金屬的逸出功等于eb該金

17、屬的逸出功等于h0c入射光的頻率為 20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為 3ed入射光的頻率為 20時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為e解析：根據(jù)光電效應(yīng)方程，有ekhw0，其中w0h0為金屬的逸出功所以有ekhh0，由此結(jié)合圖象可知，該金屬的逸出功為e，或者w0h0，當(dāng)入射光的頻率為20時(shí)，代入方程可知產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為e，故 a、b、d 正確，c 錯(cuò)誤答案：abd14美國(guó)物理學(xué)家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓u0與入射光頻率的關(guān)系，描繪出圖乙中的圖象，由此算出普朗克常量h.電子電量用e表示，下列說(shuō)法正確的是()圖甲圖乙a入射光的頻率增大，為了測(cè)遏止電壓，則滑動(dòng)變阻器的滑片p應(yīng)

18、向m端移動(dòng)b增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能也增大c由uc圖象可知，這種金屬的截止頻率為cd由uc圖象可求普朗克常量表達(dá)式為hu1e1c解析： 入射光的頻率增大， 光電子的最大初動(dòng)能增大， 則遏止電壓增大， 測(cè)遏止電壓時(shí)，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片p向n端移動(dòng)，a 錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程ekmhw0知，光電子6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1

19、f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，b 錯(cuò)誤；根據(jù)ekmhw0euc，解得uch1ehce，則hu1e1c；當(dāng)遏止電壓為 0 時(shí)，

20、c，c、d 正確答案：cd三、非選擇題(本題共 4 小題，共 54 分解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)15(12 分)某真空光電管的金屬陰極的逸出功是 4.01019j，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功.(1)求這種單色光的頻率；(2)在光電管的陽(yáng)極和陰極間加 30 v 的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的動(dòng)能有多大？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h，所以4.010196.631034hz6.01014hz(2)到達(dá)陽(yáng)極時(shí)電子的動(dòng)

21、能即為加速電壓所做的功ekeu1.6101930 j4.81018j.答案：(1)6.01014hz(2)4.81018j16(14 分)德布羅意認(rèn)為，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)是hp，式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h是普朗克常量.已知某種紫光的波長(zhǎng)是 440 nm，若將電子加速，使它的德布羅意波波長(zhǎng)是這種紫光波長(zhǎng)的 104倍.(1)求電子的動(dòng)量大?。?2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長(zhǎng)的關(guān)系.解析：根據(jù)德布羅意波波長(zhǎng)公式與動(dòng)量表達(dá)式，即可求解；根據(jù)動(dòng)能定理，即可求解.(1)根據(jù)德布羅意波波長(zhǎng)公式：hp， 電子的動(dòng)量為：ph，代入數(shù)據(jù)解得：p1.51023kgm/s.(2)根據(jù)動(dòng)

22、能定理：eu12mv2p22m，又因：ph，聯(lián)立以上解得：uh22em2.答案：(1)1.51023kgm/s(2)uh22em217(14 分)波長(zhǎng)為0.071 nm 的倫琴射線使金箔發(fā)射光電子，電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5

23、6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5 6 e d b c 3 1 9 1 f 2 3 5 1 d d 8 1 5 f f 3 3 d 4 4 3 5 f 3 7 5b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r.已知rb1.88104tm，電子的質(zhì)量me9.11031kg.試求；(1)光電子的最大初動(dòng)能；(2)金箔的逸出功；(3)該電子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)解析：(1)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大半徑rmeveb.其最大初動(dòng)能為ek12mev2（mev2）2me（erb）22me（1.610191.88104）229.11031j3.1103ev.(2)由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hekw0和c得w0hcek6.63103431080.0711091.610193.1103ev1.44104ev.(3)由德布羅意波長(zhǎng)公式得hp，pmverb.解得2.21011m.答案：(1)3.1103ev(2)1.44104ev(3)2.21011m18(14 分)如圖所示裝置，陰極k用極