波粒二象性測(cè)試題

1、波粒二象性測(cè)試題一、選擇題 1、入射光照射到金屬表面上發(fā)生了光電效應(yīng)，若入射光的強(qiáng)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(shí)間間隔明顯增加B逸出的光電子的最大初動(dòng)能減小C單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子的數(shù)目減少D有可能不再產(chǎn)生光電效應(yīng)1C解析：由光電效應(yīng)的基本規(guī)律知,光的頻率不變,逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變;入射光的強(qiáng)度減弱,單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬上的光子數(shù)減少,因而單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子的數(shù)目減少;只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率,就能產(chǎn)生光電效應(yīng),并且是瞬時(shí)的,不會(huì)因入射光的強(qiáng)度減弱而延長(zhǎng)時(shí)間.ABD錯(cuò),C對(duì).2、愛因斯坦由光

2、電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,猜測(cè)光具有粒子性,從而提出光子說。從科學(xué)研究的方法來說這屬于（ ）A等效代替 B控制變量C科學(xué)假說D數(shù)學(xué)歸納2C解析：:本題考查科學(xué)研究方法.愛因斯坦由光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出光子說,屬于科學(xué)假說.光子說圓滿地解釋了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,后來的康普頓效應(yīng)又無(wú)可辯駁地證明了光是一種粒子,光子說得到了驗(yàn)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(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系圖象，從圖象可以看出，隨著溫度的升高，則（ ）A各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加B只有波長(zhǎng)短的輻射強(qiáng)度增加C輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)D輻射電磁波的波長(zhǎng)先增大后減小3A、C。解析：從圖像可以

3、看出A、C正確。4、對(duì)光的認(rèn)識(shí)，以下說法正確的是（ ）A個(gè)別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性B光的波動(dòng)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(xiàn)出波動(dòng)性時(shí)，不具有粒子性；光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，不具有波動(dòng)性D光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某些場(chǎng)合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)明顯，在另外一些場(chǎng)合下，光的粒子性表現(xiàn)明顯4A、B、D。解析：個(gè)別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動(dòng)性；光與物質(zhì)相互作用，表現(xiàn)為粒子性，光的傳播表現(xiàn)為波動(dòng)性，光的波動(dòng)性與粒子性都是光的本質(zhì)屬性，因?yàn)椴▌?dòng)性表現(xiàn)為粒子分布概律，光的粒子性表現(xiàn)明顯時(shí)仍具有波動(dòng)性，因?yàn)榇罅苛Ｗ拥膫€(gè)別行為呈現(xiàn)出波動(dòng)規(guī)律，A

4、、B、D正確。5、光子打在處于靜止?fàn)顟B(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(duì)散射的解釋為（ ）A雖然改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)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(zhì)內(nèi)電子做受迫振動(dòng)，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(dòng)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(dòng)量，與靜止的電子碰撞時(shí)要遵守能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律，碰撞時(shí)入射光子要把一部分動(dòng)量傳給電子，光子的動(dòng)量變小。由看，波長(zhǎng)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(yīng)，則下列說法正確的是（ ）A若增加綠光的照射強(qiáng)度，則

5、逸出的光電子數(shù)增加B若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加C若改用紫光照射，則可能不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)D若改用紫光照射，則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加6A、D。解析：光電效應(yīng)的規(guī)律表明：入射光的頻率決定著是否發(fā)生光電效應(yīng)以及發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能的大小，當(dāng)入射光頻率增加后，產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能也增加；而照射光的強(qiáng)度增加，會(huì)使單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增加。紫光頻率高于綠光，A、D正確。7、用波長(zhǎng)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(shí)都有光電子射出，色光2照射金屬1時(shí)有光電子射出，照射金屬2時(shí)沒有光電子射出。設(shè)金屬1和2的逸出功為W1

6、和W2，則有（ ）A1>2，W1>W2B1>2，W1<W2C1<2，W1>W2D1<2，W1<W27:D解析：.由題意知W1<W2，色光頻率1>2,則色光波長(zhǎng)1<2.故正確選項(xiàng)為D.8、在驗(yàn)證光的波粒二象性的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（ ）A使光子一個(gè)一個(gè)地通過單縫，如果時(shí)間足夠長(zhǎng)，底片上將會(huì)顯示衍射圖樣B單個(gè)光子通過單縫后，底片上也會(huì)出現(xiàn)完整的衍射圖樣C光子通過狹縫的運(yùn)動(dòng)路線像水波一樣起伏圖2D單個(gè)光子通過單縫后的運(yùn)動(dòng)情況具有隨機(jī)性，大量光子通過單縫后的運(yùn)動(dòng)情況也呈現(xiàn)隨機(jī)性8A提示：本題考查學(xué)生對(duì)光的波粒二象性的理解，衍射現(xiàn)象是

7、大量光子的集體行為.正確選項(xiàng)為A.9A解析:波長(zhǎng)為400 nm的單色光光子的能量:E =h=h=6.63×1034× J=4.95×1019 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(yīng),故光子只能使銫、鈣發(fā)生光電效應(yīng),A正確.9、在做光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子的最大動(dòng)能Ek與入射光的頻率的關(guān)系如圖2所示，由實(shí)驗(yàn)圖線可求出（ ）A該金屬的極限頻率和極限波長(zhǎng) B普朗克常量C該金屬的逸出功 D單位時(shí)間逸出的光電子數(shù)10A、B、C。解析：依據(jù)光電效應(yīng)方程可知，當(dāng)時(shí)，即圖像中橫坐標(biāo)的截距在數(shù)值上等于金屬的極限頻率。圖線的斜

8、率為，可見，圖線的斜率在數(shù)值上等于普朗克常量。假設(shè)圖線的延長(zhǎng)線與軸的交點(diǎn)為C，其截距的絕對(duì)值就等于逸出功W的數(shù)值，A、B、C正確。10、某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)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(shù)為（ ）AB C DPhc1A解析：由P·1=nh得n=，故正確選項(xiàng)為A.12C。開關(guān)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(yáng)極運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電壓為0.60V時(shí)，電路中恰無(wú)電流，說明由陰極發(fā)射的具有最大初動(dòng)能的光電子也恰好不能到達(dá)陽(yáng)極即具有最大初動(dòng)能的光電子到達(dá)陽(yáng)極速度恰減為零，也就是eV。由愛因斯坦光電效應(yīng)方程：得：，C

9、正確。二、填空題11、質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員，百米賽跑的成績(jī)?yōu)?0s，運(yùn)動(dòng)員的德布羅意波的波長(zhǎng)約為_m。131.1×10-36m。解析：由公式知，運(yùn)動(dòng)員的德布羅意波波長(zhǎng)=1.1×10-36m。圖312、如圖3所示，一驗(yàn)電器與鋅板相連，在A處用一紫外線燈照射鋅板，關(guān)燈后，指針保持一定偏角。 (1) 現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸，則驗(yàn)電器指針偏角將_(填“增大”“減小”或“不變”)。(2) 使驗(yàn)電器指針回到零，再用相同強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。那么，若改用強(qiáng)度更大的紅外線燈照射鋅板，可觀察到驗(yàn)電器指針_(填“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)。14(1)減小 (2)無(wú)

10、解析：當(dāng)用紫外光照射鋅板時(shí)，鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，放出光電子而帶上了正電，此時(shí)與鋅板連在一起的驗(yàn)電器也帶上了正電，從而指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).當(dāng)帶負(fù)電的小球與鋅板接觸后，中和了一部分正電荷，從而使驗(yàn)電器的指針偏轉(zhuǎn)減小.使驗(yàn)電器指針回到零，用鈉燈黃光照射，驗(yàn)電器指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，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(yīng).能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān).13、在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)儀器及線路完好，當(dāng)光照射到光電管上時(shí)，靈敏電流計(jì)中沒有電流通過，可能的原因是_。15入射光波長(zhǎng)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(zhǎng)大于這種金屬的極限波長(zhǎng)），不

11、能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即無(wú)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(yùn)動(dòng)，速度為零后又返回，使電路中沒有電流通過。14、在一個(gè)可視為逐個(gè)釋放可見光光子的實(shí)驗(yàn)中，光屏每秒鐘獲得的能量為J，則相鄰兩個(gè)光子的平均距離約為_m（普朗克常量h=6.63×10-34J·s，可見光的頻率取6×1014Hz，保留兩位有效數(shù)字）。6。每秒鐘光屏接收到光子的個(gè)數(shù)為n，則E=nh，n=1.26×106個(gè)，每秒鐘光子運(yùn)動(dòng)的距離：s=ct=。故相鄰兩個(gè)光子的平均距離：d=2.4×102m三、計(jì)算題15、分別用波長(zhǎng)為和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光

12、電子的最大初動(dòng)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(yáng)極，會(huì)發(fā)射包括X光在內(nèi)的各種能量的光子，其中光子能量的最大值等于電子的動(dòng)能。已知陽(yáng)極與陰極之間的電勢(shì)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(dòng)能定理可知，加速電場(chǎng)對(duì)電子所做的功等于電子動(dòng)能的增量，由題意可知，光子的最大能量等于電子的動(dòng)能，則有：，故x光的最大頻率。17、為引起人眼的視覺，進(jìn)入人眼的綠光的能量至少為每秒E=10-16 J。假設(shè)在漆黑的夜晚，在距人s=100m遠(yuǎn)處點(diǎn)亮一

13、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(gè)光脈沖?，F(xiàn)有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為1.0×1010 W，所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間t=1.0×1011 s，波長(zhǎng)為693.4 nm.問每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？其中含有的光子數(shù)n是多少？20答案:3.0×103 m 3.5×1017個(gè)解析:每列光脈沖長(zhǎng)度L= ct=3×108×1.0×1011

14、m=3.0×103 m每個(gè)光子的能量E 1=h每列光脈沖含有的光子數(shù)n=3.5×1017個(gè).參考答案一、選擇題1C 2C 3AC 4ABD 5D 6AD 7D 8A 9ABC 10A二、填空題111.1×10-36m12(1) 減小 (2) 無(wú)13入射光波長(zhǎng)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(zhǎng)大于這種金屬的極限波長(zhǎng)），不能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，即無(wú)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(yùn)動(dòng)，速度為零后又返回，使電路中沒有電流通過。14三、計(jì)算題15解析 根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程和得 且 ：2 由方程得16 解析 由動(dòng)能定理可知，加速電場(chǎng)對(duì)電子所