波粒二象性習(xí)題

1、寒假作業(yè)一 波粒二象性命題：王占軍 校對： 時(shí)間： 家長簽字_一、單選題(共16小題,每小題5.0分,共80分) 1.某激光器能發(fā)射波長為的激光，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)射的光量子數(shù)為()ABCDPch2.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)用黃色光照射光電管中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，這一電壓稱為遏止電壓欲使遏止電壓增大，可以采用的措施為()A 增大黃光強(qiáng)度B 延長照射時(shí)間C 改用藍(lán)光照射D 改用紅光照射3.用頻率為的光照射某金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為E；若

2、改用頻率為的另一種光照射該金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為3E.已知普朗克常量為h，則為( )A 3BCD4.關(guān)于康普頓效應(yīng)，下列說法正確的是()A 康普頓效應(yīng)證明光具有波動(dòng)性B 康普頓在研究石墨對X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)，在散射的X射線中，有些波長變短了C 康普頓在研究石墨對X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)，在散射的X射線中，有些波長變長了D 康普頓效應(yīng)可用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋5.提出光的波動(dòng)說的科學(xué)家是()A 牛頓B 愛因斯坦C 惠更斯D 格里馬第6.關(guān)于黑體輻射的強(qiáng)度與波長的關(guān)系，下圖正確的是()ABCD7.某激光源的發(fā)光功率為P，發(fā)射激光的波長為，當(dāng)該激光照射到折射率為n的介質(zhì)中時(shí)，由于反射其能量減少1

3、0%，介質(zhì)中激光束的直徑為d.那么在介質(zhì)中單位時(shí)間內(nèi)通過與激光束垂直的截面上單位面積的光子數(shù)為()ABCD8.“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會(huì)輻射頻率為的電磁波，且與U成正比，即kU.已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為()ABC 2heD9.關(guān)于光電效應(yīng)有以下幾種陳述，其中正確的是()A 金屬的逸出功與入射光的頻率成正比B 光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度無關(guān)C 用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能要大D 對任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波

4、長”，入射光的波長必須小于這個(gè)波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)10.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果需要增大光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度，可采用的方法是()A 增加光照時(shí)間B 增大入射光的波長C 增大入射光的強(qiáng)度D 增大入射光的頻率11.當(dāng)具有5.0 eV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(dòng)能是1.5 eV.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 1.5 eVB 3.5 eVC 5.0 eVD 6.5 eV12.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(dòng)能與入射光的頻率成正比B 光電子的最大初動(dòng)能越大，形成的光電流越強(qiáng)C 能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，決定于入射光光子的能

5、量是否大于或等于金屬的逸出功D 用頻率是1的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是2的黃光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應(yīng)13.用強(qiáng)度相同的紅光和藍(lán)光分別照射同一種金屬，均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)下列判斷正確的是()A 用紅光照射時(shí)，該金屬的逸出功小，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的逸出功大B 用紅光照射時(shí)，該金屬的截止頻率低，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的截止頻率高C 用紅光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間長，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間短D 用紅光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能小，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能大14.以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表

6、面逸出強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能，從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖用頻率為的普通光源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)換用同樣頻率的強(qiáng)激光照射陰極K，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U，即將陰極K接電源正極，陽極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場逐漸增大U，光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能是下列的(其中W0為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量)()AUBUCU2hW0DU15.用波長為2.0×107m的紫外線照射鎢的

7、表面，釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是4.7×1019J由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.63×1034J·s，光速c3.0×108m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字)()A 5.5×1014HzB 7.9×1014HzC 9.8×1014HzD 1.2×1015Hz16.如圖所示，已知用光子能量為2.82 eV的紫光照射光電管中K極板的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為1.00 V，則K極板的金屬涂層的逸出功約為()A 6

8、.1×1019JB 4.5×1019JC 2.9×1019JD 1.6×1019J二、多選題(共4小題,每小題5.0分,共20分) 17.(多選)如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動(dòng)勢在圖中標(biāo)出鎢的逸出功為4.5 eV.現(xiàn)分別用能量不同的光子照射鎢板(各光子的能量在圖上標(biāo)出)那么，下列圖中有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是()ABCD18.(多選)如圖為電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣根據(jù)圖樣，下列說法正確的是()A 電子落在“亮環(huán)”上的概率大B 電子落在“暗環(huán)”上的概率大C 電子具有波動(dòng)性D 相鄰“亮環(huán)”間的距離相等19.(多選)對

9、一束太陽光進(jìn)行分析，下列說法正確的是()A 太陽光是由各種單色光組成的復(fù)合光B 在組成太陽光的各單色光中，其能量子最大的光為紅光C 在組成太陽光的各單色光中，其能量子最大的光為紫光D 組成太陽光的各單色光，其能量子都相同20.(多選)由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可以畫出光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率的關(guān)系，如圖所示，以下說法正確的是()A0表示極限頻率Bp的絕對值等于逸出功C 直線的斜率表示普朗克常量h的大小D 圖線表明最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比答案解析1.【答案】A【解析】一個(gè)光子能量h，每秒發(fā)出的光子數(shù)為N.2.【答案】C【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程得，EkhW0，又eUcEk可知Uc.欲使遏止

10、電壓增大，增大入射光的頻率，即改用藍(lán)光照射增大光的強(qiáng)度和延長照射時(shí)間，不會(huì)增大光電子的最大初動(dòng)能，不會(huì)增大遏止電壓，C正確3.【答案】C【解析】設(shè)金屬逸出功為W，則有EhW，若改用頻率為的另一種光照射該金屬表面，有3EhW，由此求出.4.【答案】C【解析】康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性，A錯(cuò)誤；在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，則動(dòng)量減小，根據(jù)，知波長變長，B錯(cuò)誤，C正確；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都無法用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋，D錯(cuò)誤5.【答案】C【解析】歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動(dòng)說6.【答案】B【解析】根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)

11、規(guī)律：隨溫度升高，各種波長的輻射強(qiáng)度都有增加，故圖線不會(huì)有交點(diǎn)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值會(huì)向波長較短方向移動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確7.【答案】A【解析】設(shè)在介質(zhì)中單位時(shí)間內(nèi)通過與激光束垂直的截面上單位面積的光子數(shù)為N，根據(jù)能量守恒得P(110%)N()2，解得N.故A選項(xiàng)正確8.【答案】B【解析】kU則k，其單位為1 Hz/V1，而h的單位為J·s，e的單位為C，故的單位應(yīng)為111，B選項(xiàng)正確9.【答案】D【解析】對于一種確定的金屬，其逸出功是固定的，與入射光頻率無關(guān)，A錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流強(qiáng)度隨入射光強(qiáng)度的增大而增大，B錯(cuò)；同一次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，由于光電子逸

12、出的路程不同，初動(dòng)能也是不同的，因而是不可比的，C錯(cuò)；由光電效應(yīng)的規(guī)律知D正確10.【答案】D【解析】光電子的最大初動(dòng)能與光照時(shí)間的長短和入射光的強(qiáng)度無關(guān)，A，C均錯(cuò)；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，D正確，B錯(cuò)誤11.【答案】B【解析】由EkhW0得W0hEk5.0 eV1.5 eV3.5 eV則入射光的最低能量為3.5 eV故正確選項(xiàng)為B.12.【答案】C【解析】由光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，但不是正比關(guān)系，A錯(cuò)光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比，與光電子的最大初動(dòng)能無關(guān)，B錯(cuò)用頻率是1的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是2的黃光照射該金屬不一定不發(fā)生光電效

13、應(yīng)，D錯(cuò)，C對13.【答案】D【解析】由EkhW0，紅<藍(lán)可得：Ek藍(lán)>Ek紅，D正確；金屬的逸出功和截止頻率與入射光頻率無關(guān)，A，B均錯(cuò)誤；只要能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子所需時(shí)間與光的頻率無關(guān)，C錯(cuò)誤14.【答案】B【解析】同頻率的光照射K極，普通光不能使其發(fā)生光電效應(yīng)，而強(qiáng)激光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，說明一個(gè)電子吸收了多個(gè)光子設(shè)吸收的光子個(gè)數(shù)為n，光電子逸出的最大初動(dòng)能為Ek，由光電效應(yīng)方程知：EknhW0(n2)；光電子逸出后克服電場力做功，由動(dòng)能定理知EkeU，聯(lián)立上述兩式得U，當(dāng)n2時(shí)，即為B選項(xiàng)，其他選項(xiàng)均不可能15.【答案】B【解析】由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程EkmW0，而

14、金屬的逸出功W0h0，由以上兩式得，鎢的極限頻率為：07.9×1014Hz，B項(xiàng)正確16.【答案】C【解析】由題述“將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為1.00 V”可知光電子的最大初動(dòng)能為Ek1 eV.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知K極板的金屬涂層的逸出功為W0hE2.82 eV1 eV1.82 eV1.82×1.6×1019J2.9×1019J，C正確17.【答案】BC【解析】A圖中入射光的光子能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；B圖中能發(fā)生光電效應(yīng)且電場對光電子加速，有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)，B正確；C圖中入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW03.5 eV，因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷簽? V，知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)，C正確；D圖中入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程得EkmhW03.5 eV，所加的反向電壓為4 V，根據(jù)動(dòng)能定理知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng)，D錯(cuò)誤18.【答案】AC【解析】物質(zhì)波是一種概率波，體現(xiàn)為該物質(zhì)在空間出現(xiàn)的幾率大小不一樣，落在“亮環(huán)”上的概率大，落在“暗環(huán)”上的概率小，A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)