選修3-5第十七單元波粒二象性 單元雙基精品試卷 A【含答案】

1、此卷只裝訂不密封班級(jí) 姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 此卷只裝訂不密封班級(jí) 姓名 準(zhǔn)考證號(hào) 考場(chǎng)號(hào) 座位號(hào) 選修3-5第十七單元波粒二象性（A）注意事項(xiàng)：1答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4結(jié)束后，請(qǐng)將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)是

2、符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1有關(guān)光的本性，下列說法正確的是( )A光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，兩種性質(zhì)是不相容的B光的波動(dòng)性類似于機(jī)械波，光的粒子性類似于質(zhì)點(diǎn)C大量光子才具有波動(dòng)性，個(gè)別光子只具有粒子性D由于光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，無法只用其中一種性質(zhì)去說明光的一切行為，只能認(rèn)為光具有波粒二象性2如圖所示為t1、t2溫度時(shí)的黑體輻射強(qiáng)度與波長的關(guān)系，則兩溫度的關(guān)系為( ) At1t2 Bt1t2Ct1t2D無法確定3頻率為的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ek，改用頻率2的光照射同一金屬，所產(chǎn)生光電子的最大

3、初動(dòng)能為(h為普朗克常量)( )AEkh B2Ek CEkh D2hEk4用光照射某種金屬，有光電子從金屬表面逸出，如果換一種頻率更大的光照射該金屬，但光的強(qiáng)度減弱，則( )A單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能減小B單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少，光電子的最大初動(dòng)能增大C單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大，光電子的最大初動(dòng)能減小D單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)增大，光電子的最大初動(dòng)能增大5用甲、乙兩種單色光照射同一金屬做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示。已知普朗克常量為h，被照射金屬的逸出功為W0，遏止電壓為Uc，電子的電荷量為e，則下列說法正確的是( ) A甲光的強(qiáng)度小于乙光的強(qiáng)

4、度B甲光的頻率大于乙光的頻率C甲光照射時(shí)產(chǎn)生的光電子初動(dòng)能均為eUcD乙光的頻率為6如圖所示，當(dāng)一束一定強(qiáng)度的某一頻率的黃光照射到光電管陰極K上時(shí)，此時(shí)滑片P處于A、B中點(diǎn)，電流表中有電流通過，則( ) A若將滑動(dòng)觸頭P向B端移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)有一定增大B若用紅外線照射陰極K時(shí)，電流表中一定沒有電流通過C若用強(qiáng)度更弱的黃光照射陰極K，電流表讀數(shù)不變D若用強(qiáng)度更弱的紫外線照射陰極K，光電子的最大初動(dòng)能一定變大 7實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是( )A射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡B人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)C電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣D光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

5、中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)8根據(jù)不確定性關(guān)系xp，判斷下列說法正確的是( )A采取辦法提高測(cè)量x精度時(shí)，p的精度下降B采取辦法提高測(cè)量x精度時(shí)，p的精度上升Cx與p測(cè)量精度與測(cè)量儀器及測(cè)量方法是否完備有關(guān)Dx與p測(cè)量精度與測(cè)量儀器及測(cè)量方法是否完備無關(guān)9如圖所示是研究光電效應(yīng)的電路，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個(gè)電極，K在受到光照時(shí)能夠發(fā)射光電子。陽極A吸收陰極K發(fā)出的光電子，在電路中形成光電流。如果用單色光a照射陰極K，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；用單色光b 照射光電管陰極K時(shí)，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是( ) Aa光的波長一定小于b光的

6、波長B只增加a光的強(qiáng)度可能使通過電流表的電流增大C只增加a光的強(qiáng)度可使逸出的電子最大初動(dòng)能變大D陰極材料的逸出功與入射光的頻率有關(guān)111905年，愛因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說。在給出與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖像中，下列說法正確的是( ) A圖甲中，當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶負(fù)電B圖乙中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)C圖丙中，若電子電荷量用e表示，1、c、U1已知，由Uc圖像可求得普朗克常量的表達(dá)式為hD圖丁中，由光電子最大初動(dòng)能Ek與入射

7、光頻率的關(guān)系圖像可知該金屬的逸出功為E或h0二、非選擇題(本題共6小題，共60分。按題目要求做答，計(jì)算題解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)11(8分)在某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示。若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對(duì)值為e，則普朗克常量可表示為_，所用材料的逸出功可表示為_。 12(8分)歷史上美國宇航局曾經(jīng)完成了用“深度撞擊”號(hào)探測(cè)器釋放的撞擊器“擊中”坦普爾號(hào)彗星的實(shí)驗(yàn)。探測(cè)器上所攜帶的重達(dá)400 kg的彗星“撞擊器”將以1.0104 m/s的速度

8、徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后“撞擊器”融化消失，這次撞擊使該彗星自身的運(yùn)行速度出現(xiàn)1.010-7 m/s的改變。已知普朗克常量h6.610-34 Js。則撞擊前彗星“撞擊器”對(duì)應(yīng)物質(zhì)波波長為_m，彗星的質(zhì)量約為_kg。 13(10分)用波長為的光照射金屬的表面，當(dāng)遏止電壓取某個(gè)值時(shí)，光電流便被截止；當(dāng)光的波長改變?yōu)樵ㄩL的后，已查明使電流截止的遏止電壓必須增大到原值的倍，試計(jì)算原入射光的波長。(已知該金屬的逸出功為W0) 14(10分)電子具有多大速度時(shí)，德布羅意波的波長同光子能量為4104 eV的X射線的波長相等？此電子需經(jīng)多大的電壓加速？ 15(12分)激光器是一個(gè)特殊的光源，它發(fā)出

9、的光便是激光，紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，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1.01010 W，所發(fā)射的每個(gè)光脈沖持續(xù)的時(shí)間t1.010-11 s，波長為793.4 nm，求：(1)每列光脈沖的長度L；(2)每列光脈沖含有光子數(shù)n。 16(12分)如圖甲所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的光電管。用波長0.50 m的綠光照射陰極K，實(shí)驗(yàn)測(cè)得流過G表的電流I與AK之間的電勢(shì)差UAK滿足如圖乙所示規(guī)律，取h6.631034 Js。結(jié)合圖象，求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) (1)每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極K時(shí)的最大動(dòng)能。(2)該陰極材料的極限波長。 物 理（A

10、）答 案一、選擇題（本大題共10小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)是符合題目要求，第710題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1D光既具有粒子性，又具有波動(dòng)性，大量的光子波動(dòng)性比較明顯，個(gè)別光子粒子性比較明顯，故A錯(cuò)誤；光是概率波，不同與機(jī)械波；光的粒子性也不同與質(zhì)點(diǎn)；即單個(gè)光子即具有粒子性也具有波動(dòng)性，故B錯(cuò)誤；單個(gè)光子即具有粒子性也具有波動(dòng)性，只是大量的光子波動(dòng)性比較明顯，個(gè)別光子粒子性比較明顯，故C錯(cuò)誤；由于光具有波動(dòng)性，又具有粒子性，即光的波動(dòng)性與粒子性是光子本身的一種屬性，故無法只用其中一種去說明光的一切行為，故光具有

11、波粒二象性，故D正確。2C根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可知，隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強(qiáng)度都增加；另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動(dòng)。故B正確。3頻率為v的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能為Ekm，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，逸出功W0hEkm；改用頻率2v的光照射同一金屬，則最大初動(dòng)能Ekm2hW0hEkm，故A正確。4B根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhvW0得，光強(qiáng)度不影響光電子的最大初動(dòng)能，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)；光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與光的強(qiáng)度無關(guān)；入射光的強(qiáng)度影響單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子的數(shù)目，光的強(qiáng)度減弱，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出光電子數(shù)目減少，故B正確

12、。5D根據(jù)光的強(qiáng)度越強(qiáng)，則光電子數(shù)目越多，對(duì)應(yīng)的光電流越大，即可判定甲光的強(qiáng)度較大，A錯(cuò)誤；由光電效應(yīng)方程EkhW0，EkUce，由圖可知，甲、乙的截止電壓相同，故甲、乙的頻率相同，B錯(cuò)誤；甲光照射時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能均為eUc，C錯(cuò)誤；由EkhW0Uce得，D正確。6D光電管所加的電壓使光電子到達(dá)陽極，則電流表中有電流流過，且可能處于飽和電流，若將滑動(dòng)觸頭P向B端移動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)有可能不變，故A錯(cuò)誤；若用紅外線照射陰極K時(shí)，因紅外線的頻率小于黃色光，因此可能不發(fā)生光電效應(yīng)，也可能會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，電流表不一定沒有電流通過，故B錯(cuò)誤；若用強(qiáng)度更弱的黃光照射陰極K時(shí)，能發(fā)生光電效應(yīng)有光子飛

13、出，但光強(qiáng)變?nèi)羰沟蔑w出的光子數(shù)目減小，電流表讀數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；紫外線的頻率大于黃色光的頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhvW0，可知用一束紫外線照射陰極K時(shí)，出射光電子的最大初動(dòng)能一定變大，與光的強(qiáng)弱無關(guān)，故D正確。7BC粒子在云室中受磁場(chǎng)力的作用，做的是圓周運(yùn)動(dòng)，與波動(dòng)性無關(guān)，A錯(cuò)誤；可以利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，說明中子可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，說明具有波動(dòng)性，B正確；干涉是波具有的特性，電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)裝置后可以形成干涉圖樣，說明電子具有波動(dòng)性，C正確；光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，說明的是能夠從金屬中打出光電子，說明的是光的粒子性，D錯(cuò)誤。8AD不確定關(guān)系表明，無論采用什么方法試圖確定位置坐標(biāo)和相應(yīng)動(dòng)量中

14、的一個(gè)，必然引起另一個(gè)較大的不確定性，這樣的結(jié)果與測(cè)量儀器及測(cè)量方法是否完備無關(guān)，無論怎樣改善測(cè)量儀器和測(cè)量方法，都不可能逾越不確定關(guān)系所給出的限度。故AD正確。9AB用單色光b照射光電管陰極K時(shí)，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明用b光不能發(fā)生光電效應(yīng)，即a光的波長一定小于b光的波長，選項(xiàng)A正確；只增加a光的強(qiáng)度可使陰極K單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)量增加，故通過電流表的電流增大，選項(xiàng)B正確；只增加a光的強(qiáng)度不能使逸出的電子的最大初動(dòng)能變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；陰極材料的逸出功只與陰極材料有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11CD用紫外線燈發(fā)出的紫外線照射鋅板，鋅板失去電子帶正電，驗(yàn)電器與鋅板相連，則驗(yàn)電

15、器的金屬球和金屬指針帶正電，故A錯(cuò)誤；由題圖可知電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，只能說明光電流強(qiáng)度與光的強(qiáng)度有關(guān)，遏止電壓只與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程UcehW0，可知Uc，圖像Uc的斜率表示，即，解得h，故C正確；根據(jù)光電效應(yīng)方程EkhW0，Ek圖線的縱軸截距的絕對(duì)值表示逸出功，則逸出功為E，當(dāng)最大初動(dòng)能為零，入射光的頻率等于金屬的極限頻率，則金屬的逸出功等于h0，故D正確。二、非選擇題(本題共6小題，共60分。按題目要求做答，計(jì)算題解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫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

16、出數(shù)值和單位)11(8分)ek eb根據(jù)光電效應(yīng)方程EkmhW0及EkmeUc得Uc，故k，b，得hek，W0eb。12(8分)1.6510-40 4.01013撞擊前彗星“撞擊器”的動(dòng)量pmv1.0106 kgm/s，則撞擊前彗星“撞擊器”對(duì)應(yīng)物質(zhì)波波長1.6510-40 m；以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，規(guī)定彗星初速度的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得mvMv，則得彗星的質(zhì)量M4.01013 kg。(10分)由題意，結(jié)合光電效應(yīng)方程，及v，當(dāng)用波長為的光照射金屬的表面，則有：hW0eU0當(dāng)光的波長改為原波長的后，則有：W0eU0解得：。(10分)由德布羅意波公式光子能量式Ehh聯(lián)立可得：ve m/s2.34107 m/s由動(dòng)能定理得：eUmev解得U1.56103 V。15(12分)(1)以t、L、c分別表示光脈沖的持續(xù)時(shí)間、長度和光速，由題意可知