粵教版選修35全國公開課一等獎

《波粒二象性》同步練習(xí)一、選擇題。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確.1．紅．橙．黃．綠四種單色光子，光子能量最小的是（）A．紅光B．橙光C．黃光D．綠光2．下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是（）A．若某材料的逸出功是W，則它的極限頻率B．光電子的初速度和照射光的頻率成正比C．光電子的最大初動能和照射光的頻率成正比D．光電子的最大初動能隨照射光頻率的增大而增大3．在下列各組所說的兩個現(xiàn)象中，都表現(xiàn)出光具有粒子性的是（）A．光的折射現(xiàn)象．偏振現(xiàn)象B．光的反射現(xiàn)象．干涉現(xiàn)象C．光的衍射現(xiàn)象．色散現(xiàn)象D．光電效應(yīng)現(xiàn)象．康普頓效應(yīng)4．關(guān)于光的波粒二象性的理解正確的是（）A．大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性B．光在傳播時是波，而與物質(zhì)相互作用時就轉(zhuǎn)變成粒子C．高頻光是粒子，低頻光是波D．波粒二象性是光的根本屬性，有時它的波動性顯著，有時它的粒子性顯著5．當(dāng)具有5．0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動能是1．5eV．為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為（）A．1．5eV B．3．5eVC．5．0eV D．6．5eV6.利用光電管研究光電效應(yīng)的實驗電路如圖所示，用頻率為v0的可見光照射陰極K，電流表中有電流通過，則A．只用紫外光照射K，電流表中不一定有電流通過B．只用紅外光照射K，電流表中一定無電流通過C．頻率為v0的可見光照射K，變阻器的滑片移到A端，電流表中一定無電流通過D．頻率為v0的可見光照射K，變阻器的滑片向B端滑動時，電流表示數(shù)可能不變7．關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的是（）A．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比B．光電子的最大初動能越大，形成的光電流越強C．能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功D．用頻率是的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是的黃光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應(yīng)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，底片上會出現(xiàn)衍射圖樣B．單個光子通過單縫后，底片上會出現(xiàn)完整的衍射圖樣C．光子通過單縫的運動路線像水波一樣起伏D．單個光子通過單縫后打在底片的情況呈現(xiàn)出隨機性，大量光子通過單縫后打在底片上的情況呈現(xiàn)出規(guī)律性9．用波長為和的單色光A和B分別照射兩種金屬C和D的表面．單色光A照射兩種金屬時都能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象；單色光B照射時，只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使A．＞,＞B．＞,＜C．＜,＞D．＜,＜10．在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu),因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量m=1．67×10-27kg，普朗克常量h=6．63×10-34J·s,可以估算出德布羅意波長λ=1．82×10-10A．10-17kg·m/sB．10-18kg·m/sC．10-20kg·m/s D．10-24kg年全世界物理學(xué)家評選出“十大最美物理實驗”，排名第一的為1961年物理學(xué)家利用“托馬斯·楊”雙縫干涉實驗裝置，進行電子干涉的實驗.從輻射源輻射出的電子束經(jīng)兩靠近的狹縫后在顯微鏡的熒光屏上出現(xiàn)干涉條紋，該實驗說明（）A．光具有波動性B．光具有波粒二象性C．微觀粒子也具有波動性D．微觀粒子也是一種電磁波12．要觀察納米級以下的微小結(jié)構(gòu)，需要利用分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡．有關(guān)電子顯微鏡的下列說法正確的是（）A．它是利用了電子物質(zhì)波的波長比可見光短，因此不容易發(fā)生明顯衍射B．它是利用了電子物質(zhì)波的波長比可見光長，因此不容易發(fā)生明顯衍射C．它是利用了電子物質(zhì)波的波長比可見光短，因此更容易發(fā)生明顯衍射D．它是利用了電子物質(zhì)波的波長比可見光長，因此更容易發(fā)生明顯衍射請將選擇題答案填在下面表格中題號123456789101112答案二、填空題．把答案填在題中的橫線上.13．法國科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”。在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察．實驗．建立模型．物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實和科學(xué)理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論．分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子______________；_____________________。14．因為微觀粒子具有十分明顯的性，所以不能象宏觀物體運動那樣可以用精確的軌道來描述；對光子的測量越精確，其動量的不確定性就越，用表示微觀粒子的不確定性，用表示微觀粒子動量的不確定性，則兩者的關(guān)系為，上式稱。15．深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航標燈指引航道。圖所示是一個航標燈自動控制電路的示意圖。電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長，又知可見光的波長在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長：金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4．54510146．00010148．06510141．15310151．5291015極限波長(m)0．66000．50000．37200．26000．1962根據(jù)上圖和所給出各種數(shù)據(jù)，你認為（1）光電管陰極K上應(yīng)涂有金屬________；（2）控制電路中的開關(guān)K應(yīng)和__________（填“a”或“b”）接觸；（3）工人在鍛壓機、沖床、鉆床等機器上勞動時，稍有不慎就會把手壓在里面，造成工傷事故。如果將上述控制電路中的電燈換成驅(qū)動這些機器工作的電機，這時電路中開關(guān)K應(yīng)和_________接觸，這樣，當(dāng)工人不慎將手伸入危險區(qū)域時，由于遮住了光線，光控繼電器銜鐵立即動作，使機床停止工作，避免事故發(fā)生。三、計算題。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.16．（10分）納米技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)．生活的各個方面．將激光束的寬度聚光到納米級范圍內(nèi)，可以精確地修復(fù)人體損壞的器官．糖尿病引起視網(wǎng)膜病變是導(dǎo)致成年人失明的一個重要原因，利用聚光到納米級的激光束進行治療，90%的患者都可以避免失明的嚴重后果．一臺功率為10W氬激光器，能發(fā)出波長λ=500nm的激光，用它“點焊”視網(wǎng)膜，每次“點焊”需要2×10-3J的能量，則每次“點焊”視網(wǎng)膜的時間是多少？在這段時間內(nèi)發(fā)出的激光光子的數(shù)量是多少？17．如圖所示是做光電效應(yīng)實驗的裝置簡圖。在抽成真空的玻璃管內(nèi)，K為陰極（用金屬銫制成，發(fā)生光電效應(yīng)的逸出功為1．9eV），A為陽極。在a．b間不接任何電源，用頻率為（高于銫的極限頻率）的單色光照射陰極K，會發(fā)現(xiàn)電流表指針有偏轉(zhuǎn)。這時，若在a．b間接入直流電源，a接正極，b接負極，并使a．b間電壓從零開始逐漸增大，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大到2．1V時，電流表的示數(shù)剛好減小到零。求：VKAaVKAab單色光⑵從陰極K發(fā)出的光電子的最大初動能EK是多少焦？⑶入射單色光的頻率是多少？

參考答案1．A2．AD解析由光電效應(yīng)方程=hv-W知，B．C錯誤，D正確．若=0，得極限頻率=,故A正確．3．D解析本題考查光的性質(zhì)．干涉．衍射．偏振都是光的波動性的表現(xiàn)，只有光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)都是光的粒子性的表現(xiàn)，D正確．4．解析根據(jù)光的波粒二象性知，A．D正確，B．C錯誤．5．解析本題考查光電效應(yīng)方程及逸出功．由得W=hv-=eV=eV則入射光的最低能量為h=W=eV故正確選項為B.6．D7．C解析本題考查光電效應(yīng)．由光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，但不是正比關(guān)系，A錯．光電流的強度與入射光的強度成正比，與光電子的最大初動能無關(guān)，B錯．用頻率是的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是的黃光照射該金屬不一定不發(fā)生光電效應(yīng)，D錯．C對．8．解析根據(jù)光的波粒二象性知，A．D正確，B．C錯誤．9．解析由題意知，A光光子的能量大于B光光子，根據(jù)E=hv=h,得＜；又因為單色光B只能使金屬C產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，不能使金屬D產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，所以＜,故正確選項是D．10．D．解析本題考查德布羅意波．根據(jù)德布羅意波長公式λ=得：p==kg·m/s=×10-24kg·m/s可見，熱中子的動量的數(shù)量級是10-24kg·11．C解析本題考查電子能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，表明電子具有波動性．干涉現(xiàn)象是波的特征，電子是微觀粒子，它能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，表明電子等微觀粒子具有波動性．但此實驗不能說明電子等微觀粒子的波就是電磁波．12．解析電子顯微鏡的分辨率比光學(xué)顯微鏡更高，是因為電子物質(zhì)波的波長比可見光短，和可見光相比，電子物質(zhì)波更不容易發(fā)生明顯衍射，所以分辨率更高，A正確．13．普朗克的能量子假說，愛因斯坦的光子說14．波動性；大，，不確定性關(guān)系15．（1）銫（2）b（3