高中物理第十七章波粒二象性階段驗(yàn)收評(píng)估(四)波粒二象性解析版新人教版選修3-5

階段驗(yàn)收評(píng)估（四）波粒二象性(時(shí)間：50分鐘滿分：100分)86481～56～8630C．

D解析：選C了“光子說”來解釋光電效應(yīng)的規(guī)律，并取得成功。從科學(xué)研究的方法來說，這屬于科學(xué)假說。C、BD關(guān)于德布羅意波，下列說法正確的( )A．所有物體不論其是否運(yùn)動(dòng)，都有對(duì)應(yīng)的德布羅意波B．任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波和它對(duì)應(yīng)，這就是德布羅意波C．運(yùn)動(dòng)著電場、磁場沒有相對(duì)應(yīng)的德布羅意波D．只有運(yùn)動(dòng)著的微觀粒子才有德布羅意波，對(duì)于宏觀物體，不論其是否運(yùn)動(dòng)，都沒有對(duì)應(yīng)的德布羅意波解析：選B任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，即物質(zhì)波，物質(zhì)有兩類：實(shí)物和場，所以B正確。關(guān)于熱輻射，下列說法中正確的( )A．一般物體的熱輻射強(qiáng)度只與物體的溫度有關(guān)B．黑體只吸收電磁波，不反射電磁波，所以黑體一定是黑的C．一定溫度下，黑體輻射強(qiáng)度隨波長的分布有一個(gè)極大值D．溫度升高時(shí)，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長增大的方向移解析：選C一般物體的熱輻射強(qiáng)度除與溫度有關(guān)之外，還與材料、表面狀況有關(guān)，A錯(cuò)誤；黑體可以輻射可見光，不一定是黑的，B錯(cuò)誤；由黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律知，C正確，D錯(cuò)誤。A．有多條明暗相間的條紋B．每個(gè)光子到達(dá)屏上的位置都是一定的C．光子到達(dá)明條紋處的概率較大D．解析：選B運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上某點(diǎn)的概率，可以用波的特征進(jìn)行描述，即產(chǎn)生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋，所以選項(xiàng)AC、DB5．1924年法國物理學(xué)家德布羅意提出物質(zhì)波的概念，任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子，h是普朗克常量。hhhν全吸收一個(gè)γ光子，會(huì)發(fā)生下列情況：設(shè)光子頻率為ν，則E＝hν，p＝λ＝c，被靜止m2 hν的自由電子吸收后有e ，＝m由以上兩式可解得電子的速度為兩倍光速，2 c e顯然這是不可能的。關(guān)于上述過程以下說法正確的( )γγ完全吸收一個(gè)γ若γγC中動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律仍適用，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中金屬內(nèi)部電子在吸收一定能量的光子后克服逸出功從而成為自由電子，因此電子可以吸收光子，故得出的唯一結(jié)論是靜止的γABC；γ發(fā)生作用，被電子散射后因能量變小從而頻率降低，選項(xiàng)D對(duì)光的認(rèn)識(shí)，以下說法中正確的( )A．個(gè)別光子的行為易表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為易表現(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)，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時(shí)，就不具有波動(dòng)性了D．光的波粒二象性應(yīng)理解為：在某種場合下光的波動(dòng)性表現(xiàn)明顯，在另外某種場合下光的粒子性表現(xiàn)明顯解析：選ABD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，故、、D如圖所示，某種單色光射到光電管的陰極上時(shí)，電流表有示數(shù)，( )A．入射的單色光的頻率必須大于陰極材料的極限頻率B．增大單色光的強(qiáng)度，電流表的示數(shù)將增大C．滑片P向左移，電流表示數(shù)將增大D．滑片P向左移，電流表示數(shù)將減小，甚至為零解析：選ABD此入射的單色光的頻率一定大于陰極材料的極限頻率，選項(xiàng)A正確；增大單色光的強(qiáng)度，則產(chǎn)生的光電流增大，電流表的示數(shù)增大，選項(xiàng)B正確；當(dāng)滑片P極的電勢(shì)比ACD美國物理學(xué)家密立根利用圖甲所示的電路研究金屬的遏止電壓Uc

與入射光的頻率ν的關(guān)系，描繪出圖乙中的圖像，由此算出普朗克常量。電子的電荷量用e表示，下列說法確的( )入射光的頻率增大，為了測遏止電壓，則滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向M端移動(dòng)由Uc

ν圖像可知，這種金屬的截止頻率為νc增大入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動(dòng)能也增大Ue由Uν圖像可求普朗克常量表達(dá)式為1c ν－ν1 c解析：選BD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，測遏止PNAE知，k 0hν光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)故C錯(cuò)誤根據(jù)E＝eU解得U＝ －h(huán)ν h

k 0 c c eUec，圖線的斜率＝ 1 ，則1 ，當(dāng)遏止電壓為零時(shí)。故D正e eν－ν ν－ν c1 c 1 c確。hν＝3.1eV的光照射金屬KK的電勢(shì)高于A0.9VAK0.9VA多大？解析：設(shè)光電子逸出時(shí)最大初動(dòng)能為E，到達(dá)AE′k k當(dāng)A、K間所加反向電壓為0.9V時(shí)，由動(dòng)能定理有，得E＝0.9eVk k當(dāng)A、K間所加正向電壓為0.9V時(shí)，由動(dòng)能定理有′－EE′＝1.8eVk k k由光電效應(yīng)方程有E，得W＝2.2。k 0 0答案：1.8eV2.2eV10．(16分)德布羅意認(rèn)為：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有著一種波與它對(duì)應(yīng)，波長是λh，式中p是普朗克常量。已知某種紫光的波長是440電子加速，使它的德布羅意波長是這種紫光波長的10－4倍，求：(1)電子的動(dòng)量的大?。?2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長的關(guān)系，并計(jì)算加速電壓的大小。電子質(zhì)量 m＝9.1×1－31k，電子電荷量＝1.6×1－19，普朗克常量＝6.6×1－34J·s，加速電壓的計(jì)算結(jié)果取一位有效數(shù)字。h解析：(1)λ＝p，電子的動(dòng)量h6.6×10－34p＝＝λ4.4×10－11

kg·m/s＝1.5×10－23

kg·m/s。1(2)電子在電場中加速，有e＝m22m2 2＝

＝8×102。2e2me2答案：(1)1.5×10－23

2kg·m/s(2)U＝

8×102V2me211．(20分)太陽光垂直射到地面上時(shí)，地面上1m2接收的太陽光的功率為1.4kW，其中可見光部分約占45%。(普朗克常量＝6.6×1－34J·s)假如認(rèn)為可見光的波長約為0.55μm，日、地間距離輻射出的可見光子數(shù)為多少？

m，估算太陽每秒6.4×106m，估算地球接收的太陽光的總功率。解析：(1)設(shè)地面上垂直陽光的1m2面積上每秒鐘接收的可見光光子數(shù)為n，c則有P×45%＝n·hλ0.45λP0.45×0.55×10－6×1.4×103解得＝ ＝1.75×1021(個(gè))hc 6.6×10－34×3×108設(shè)想一個(gè)以太陽為球心，以日、地距離為半徑的大球面包圍著太陽，大球面接收的光子數(shù)即等于太陽輻射的全部光子數(shù)。則所求可見光光子數(shù)·4π2＝1.75