【K12教育学习资料】2018年高考物理大二轮复习考前特训考点15波粒二象性 原子和原子核
高考物理专题复习:波粒二象性专题
精品基础教育教学资料,仅供参考,需要可下载使用!波粒二象性专题一、单选题1.用某一单色光照射一金属产生光电效应,入射光的波长从400nm减少到360nm,则遏止电压的改变是()。
A. 0B. 0.345VC. 0.545VD. 1.231V【答案】B【解析】根据爱因斯坦光电效应方程,和,得到遏止电压和入射光频率的关系为:,又因为,则,所以当入射光的波长从=400nm减少到=360nm,则遏止电压的改变,代入数据得:=0.545V。
故本题选B2.关于近代物理内容的叙述正确的是()A. 射线与射线一样是电磁波,但穿透本领比射线强B. 光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量C. 某原子核经过一次衰变和两次衰变后,核内中子数减少6个D. 氡的半衰期为天,4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核【答案】B【解析】γ射线是电磁波,β射线不是电磁波,β射线穿透本领比γ射线弱,选项A错误;光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量,选项B正确;某原子核经过一次衰变核内中子数减小2,两次衰变后,核内中子数减少2个,则核内中子数减少4个,选项C错误;半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少数原子核不适用,则选项D错误;故选B.3.有关光的本性,下列说法正确的是()A. 光既具有波动性,又具有粒子性,两种性质是不相容的B. 光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C. 大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D. 由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种性质去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性【答案】D【解析】A、光既具有粒子性,又具有波动性,大量的光子波动性比较明显,个别光子粒子性比较明显,故A错误;B、光是概率波,不同与机械波;光的粒子性也不同与质点;即单个光子即具有粒子性也具有波动性;故B错误;C、单个光子即具有粒子性也具有波动性,只是大量的光子波动性比较明显,个别光子粒子性比较明显,故C错误;D、由于光具有波动性,又具有粒子性,即光的波动性与粒子性是光子本身的一种属性,故无法只用其中一种去说明光的一切行为,故光具有波粒二象性,故D正确;故选D。
波粒二象性知识点总结
一:黑体与黑体辐射1.热辐射(1)定义:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射。
(2)特点:热辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同。
2.黑体(1)定义:在热辐射的同时,物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。
如果一些物体能够完全吸收投射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
(2)黑体辐射特点:黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关。
注意:一般物体的热辐射除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关。
二:黑体辐射的实验规律如图所示,随着温度的升高,一方面,各种波长的辐射强度都有增加;另—方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
三:能量子1.能量子:带电微粒辐射或吸收能量时,只能是辐射或吸收某个最小能量值的整数倍,这个不可再分的最小能量值E叫做能量子。
2.大小:E=hν。
其中ν是电磁波的频率,h称为普朗克常量,h=6.626x10—34J·s(—般h=6.63x10—34J·s)。
四:拓展:1、对热辐射的理解(1).在任何温度下,任何物体都会发射电磁波,并且其辐射强度按波长的分布情况随物体的温度而有所不同,这是热辐射的一种特性。
在室温下,大多数物体辐射不可见的红外光;但当物体被加热到5000C左右时,开始发出暗红色的可见光。
随着温度的不断上升,辉光逐渐亮起来,而且波长较短的辐射越来越多,大约在1 5000C时变成明亮的白炽光。
这说明同一物体在一定温度下所辐射的能量在不同光谱区域的分布是不均匀的,而且温度越高光谱中与能量最大的辐射相对应的频率也越高。
(2).在一定温度下,不同物体所辐射的光谱成分有显著的不同。
例如,将钢加热到约800℃时,就可观察到明亮的红色光,但在同一温度下,熔化的水晶却不辐射可见光。
(3)热辐射不需要高温,任何温度下物体都会发出一定的热辐射,只是温度低时辐射弱,温度高时辐射强。
2018年高考物理二轮复习第19讲波粒二象性和原子物理课件
。
②利用能级图求解:在氢原子能级图中将氢原子跃迁的各种可能
情况一一画出,然后相加。
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3.核反应的四种类型
种类 可控性 核反应方程典例
238 92 234 90
规律
衰 α 衰变 自发 变 β 衰变 自发
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答案:BD 解析:氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级时,能级差值大于氢原子 从n=3能级跃迁到n=2能级,频率大,波长小,故A错,B对;必须满足 n=2能级跃迁到n=1能级差值时,才能跃迁,故C错;一群处于n=3能 2 级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 C3 =3种谱线,故D对。 解题技法1.两类能级跃迁 (1)自发跃迁:高能级→低能级,释放能量,发出光子。
B.若 a、b 入射到同一双缝干涉装置上,则相邻亮条纹的间距之比 Δ������ ������ 1 =
������ ������ ������
C.若a、b都能使某种金属发生光电效应,则光电子最大初动能之 差Eka-Ekb=εb(k-1) D.若a、b是由处在同一激发态的原子跃迁到a态和b态时产生的, 则a、b两态能级之差Ea-Eb=εb(k-1)
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答案:BC
解析 :根据德布罗意关系式 λ= 立得 p=
������ ������ ������ ������ ������ℎ������
������
ℎ ������
①以及光子的能量 ε=h������ ②,联
������������
������
③,所以������������ = ������ ������ =k ⑤,选项 A 错误。Δx= ������
[配套K12]2018年高考物理一轮复习 考点通关练 考点41 波粒二象性
考点41 波粒二象性考点名片考点细研究:本考点命题要点有:(1)光电效应现象及其产生条件;(2)爱因斯坦光电效应方程;(3)光的波粒二象性。
其中考查到的如:2016的全国卷Ⅰ第33题(1)、2016年江苏高考第12题C(3)、2015年江苏高考第12题C(1)、2015年全国卷Ⅰ第35题(1)、2014年广东高考第18题、2014年江苏高考第12题C(1)、2013年北京高考第20题、2013年上海高考第2题等。
高考对本考点的考查率较高,以考查识记能力为主,主要考查光电效应、爱因斯坦光电效应方程等考点,试题难度不大。
备考正能量:预计今后对本考点内容仍将以经典物理理论、新情景为命题背景,结合最新科技成果命题。
仍以选择题、填空题为命题形式,难度不会很大。
一、基础与经典1.关于光电效应,下列说法正确的是( )A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大C.用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大D.对于任何一种金属,都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应答案D解析由爱因斯坦的光电效应方程E k=hν-W0可知:光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,不成正比;单位时间经过电路的电子数越多,电流越大;不可见光的频率不一定比可见光的频率大,因此用不可见光照射金属不一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大;入射光的频率大于金属板的极限频率或入射光的波长小于金属板的极限波长,才能产生光电效应。
2.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在,如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片。
这些照片说明( )A.光只有粒子性没有波动性B.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性答案 D解析由这些照片可以看出,少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动呈现出波动性,故D正确。
2018届高考一轮复习:光电效应 波粒二象性
锌板发生了光电效应,则证明了光具有粒子 正确。 答案:
性,所以该实验证明了光具有波粒二象性, D 答案: ACD 答案: AD D
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考点二 光电效应方程和图象分析
1.光子说 在空间传播的光是不连续的,而是一份一份的,每一份 叫做一个光的能量子,简称光子,光子的能量 ε= hν 。其中 h=6.63×10
反思提升
求解光电效应问题的五个决定关系 (1)逸出功 W0 一定时,入射光的频率决定着能否产生光电 效应以及光电子的最大初动能。 (2)入射光的频率一定时, 入射光的强度决定着单位时间内 发射出来的光电子数。 (3)爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W0。 (4)光电子的最大初动能 Ek 可以利用光电管用实验的方法 测得,即 Ek=eUc,其中 Uc 是遏止电压。 (5)光电效应方程中的 W0 为逸出功。它与极限频率 νc 的关 系是 W0=hνc。
动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核
光电效应 波粒二象性
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第 2讲
光电效应
考点一
波粒二象性
光电效应的实验规律
抓考点
高效备考
考点二 考点三
光电效应方程和图象分析 光的波粒二象性
练经典
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走进高考
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考点一
光电效应的实验规律
1.光电效应 在光的照射下金属中的电子从金属表面逸出的现象,叫做光 电效应,发射出来的电子叫做 光电子 。 2.实验规律 (1)每种金属都有一个 极限频率 。 (2)光子的最大初动能与入射光的 强度 无关,只随入射光的
解析
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易错提醒 (1)误认为入射光的强度只由光的频率决定, 入射光的 强度增大时,光电流不变而漏选 A 项。 (2)误认为频率 ν 是极限频率,只要入射光的频率减 小就一定不发生光电效应而错选 C 项,实际上,入射光 的频率变小后,只要入射光的频率大于金属的极限频率, 仍能发生光电效应。
波粒二象性知识点练习答案
波粒二象性知识点一、光电效应现象1、光电效应:光电效应:物体在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象称为光电效应。
2、光电效应的研究结论:任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应。
光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大。
注意:从金属出来的电子速度会有差异,这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。
入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
3、光电效应的应用:光电管:光电管的阴极表面敷有碱金属,对电子的束缚能力比较弱,在光的照射下容易发射电子,阴极发出的电子被阳极收集,在回路中形成电流,称为光电流。
注意:①光电管两极加上正向电压,可以增强光电流。
②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关,与入射光的频率无关。
入射光的强度越大,光电流越大。
遏止电压U0。
回路中的光电流随着反向电压的增加而减小,当反向电压U0满足:,光电流将会减小到零,所以遏止电压与入射光的频率有关。
4、波动理论无法解释的现象:①不论入射光的频率多少,只要光强足够大,总可以使电子获得足够多的能量,从而产生光电效应,实际上如果光的频率小于金属的极限频率,无论光强多大,都不能产生光电效应。
②光强越大,电子可获得更多的能量,光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定,实际上光电子的最大初始动能与光强无关,与频率有关。
③光强大时,电子能量积累的时间就短,光强小时,能量积累的时间就长,实际上无论光入射的强度怎样微弱,几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子.二、光子说1、普朗克常量普郎克在研究电磁波辐射时,提出能量量子假说:物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的,只能是的整数倍,称为一个能量量子。
即能量是一份一份的。
其中辐射频率,是一个常量,称为普朗克常量。
2018届高考物理一轮复习第十二章近代物理1光电效应波粒二象性课件
复习指要
复习过程中加强 对 α 粒子散射实 验的理解,深刻理 解氢原子的能级 结构及光电效应 方程;加强对核反 应方程特别是衰 变的理解;强化对 核能、质能方程 的记忆。
第1节 光电效应 波粒二象性
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基础夯实 自我诊断
一、光电效应 1.定义:在光的照射下从物体发射出电子 的现象(发射出的电子 称为光电子)。 2.产生条件:入射光的频率大于或等于 极限频率。 3.光电效应规律 (1)存在着饱和电流:对于一定颜色的光,入射光强度越大,单位时 间内发射出的光电子数越多 。 (2)存在着遏止电压和截止频率:光电子的能量只与入射光的频率 有关,而与入射光的强弱 无关。当入射光的频率低于截止频率时 不发生光电效应。 (3)光电效应具有瞬时性:当频率超过截止频率时,无论入射光怎 样微弱,几乎在照到金属时立即产生光电流,时间不超过10-9 s。
张角D.越锌大板,故带C负正电确,D错误。
关闭
BC
解析 答案
-10-
基础夯实 自我诊断
3.有关光的本性,下列说法正确的是( ) A.光既具有波动性,又具有粒子性,两种性质是不相容的 B.光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点 C.大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性 D.由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种性质去 说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性
关闭
光既具有波动性,又具有粒子性,但它又不同于宏观观念中的机械波和粒
子。波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现,是同一客体的两个不
同侧面、不同属性,我们无法用其中的一种性质去说明光的一切行为,只
能认为光具有波粒二象性。
关闭
D
解析 答案
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基础夯实 自我诊断
高考物理二轮复习练:波粒二象性 近代物理
高考物理:波粒二象性 近代物理二轮题有答案一、选择题。
1、14C 是碳元素的一种具有放射性的同位素,其半衰期约为5 700年.在某次研究中,测得考古样品中14C 的含量大约是鲜活生命体中14C 含量的18,则样品生活的年代约是( )A .11 400年前B .17 100年前C .22 800年前D .45 600年前2、下列关于光的波粒二象性的说法中,正确的是( )A. 一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B. 光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C. 光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D. 光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量中,频率v 表示的仍是波的特性3、(多选)4、关于物质的波粒二象性,下列说法正确的是( )A. 光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显B. 不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性C. 光电效应现象揭示了光的粒子性D. 实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性5、(多选)在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大动能E k 与入射光的频率ν的关系如图所示,由实验图线可求出( )A .该金属的极限频率和极限波长B .普朗克常量C .该金属的逸出功D .单位时间逸出的光电子数 6、如图甲所示,密闭在钢瓶中的理想气体,从分子动理论的角度分析,该气体在温度分别为T 1、T 2时的分子速率分布图象;如图乙,研究黑体辐射的实验规图律,上面图象对应温度为T 3,下面的图象对应的温度为T 4,则A .12T T ,34T T >B .12T T <,34T T >C .12T T ,34T T <D .12T T <,34T T <7、关于对黑体的认识,下列说法正确的是( )A.黑体只吸收电磁波,不反射电磁波,看上去是黑的B.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外,还与材料的种类及表面状况有关C.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与温度有关,与材料的种类及表面状况无关D.如果在一个空腔壁上开一个很小的孔,射入小孔的电磁波在空腔内表面经多次反射和吸收,最终不能从小孔射出,这个空腔就成了一个黑体8、有两个质量为m 的均处于基态的氢原子A 、B ,A 静止,B 以速度v 0与它发生碰撞。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习有答案解析
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习有答案解析一、选择题1.如图所示为氢原子的能级图,用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子,受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a、b、c,频率,让这三种光照射逸出功为10.2eV的某金属表面,则()A.照射氢原子的光子能量为12.75eVB.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光频率为C.逸出的光电子的最大初动能为1.89eVD.光a、b、c均能使金属发生光电效应2.下列说法中正确的是A.钍的半衰期为24天,1g针经过120天后还剩0.2gB.发生光电效应时,入射光越强,光电子的最大初动能就越大C.原子核内的中子转化成一个质子和电子,产生的电子发射到核外,就是β粒子D.根据玻尔的原子理论,氢原子从n=5的激发态跃迁到n=2的激发态时,核外电子动能减小3.如图所示为光电管的示意图,光照时两极间可产生的最大电压为0.5V。
若光的波长约为6×10-7m,普朗克常量为h,光在真空中的传播速度为c,取hc=2×10-25J·m,电子的电荷量为1.6×10-19C,则下列判断正确的是A.该光电管K极的逸出功大约为2.53×10-19JB.当光照强度增大时,极板间的电压会增大C.当光照强度增大时,光电管的逸出功会减小D.若改用频率更大、强度很弱的光照射时,两极板间的最大电压可能会减小4.在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中,光电子的最大初动能E k与入射光频率v的关系如图所示,则A.两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B.若增大入射光频率v,则所需的遏止电压U c随之增大C.若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应,则一定也能使乙金属发生光电效应D.若增加入射光的强度,不改变入射光频率v,则光电子的最大初动能将增大5.如图所示是光电管的原理图,已知当波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则A.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流B.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生C.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流D.若增加图中光电管两极间的电压,电路中光电流一定增大6.利用金属晶格(大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速,然后让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m、电量为e、初速度为零,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中不正确的是 ( ) A.该实验说明电子具有波动性λ=B.实验中电子束的德布罗意波长为2meUC.加速电压U越大,电子的衍射现象越不明显D.若用相同动能的质子代替电子,衍射现象将更加明显7.如图为氢原子能级图,氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a光,从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光,a、b光照射到逸出功为2. 29eV的金属钠表面均可产生光电效应,则()A .a 光的频率小于b 光的频率B .a 光的波长大于b 光的波长C .a 光照射所产生的光电子最大初动能0.57k E eV =D .b 光照射所产生的光电子最大初动能0.34kE eV = 8.关于光电效应,下列说法正确的是 A .光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B .光的频率一定时,入射光越强,饱和电流越大 C .光的频率一定时,入射光越强,遏止电压越大 D .光子能量与光的速度成正比9.用不同频率的光分别照射钨(W )和锌(Zn ),产生光电效应,根据实验可画出光电子的最大初动能k E 随入射光频率v 变化的k E v -图线.已知钨的逸出功是4.54eV ,锌的逸出功为4.62eV ,若将二者的图线画在同一个k E v -坐标系中,则正确的图是()A .B .C .D .10.某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
光的波粒二象性知识点
光的波粒二象性知识点【篇一:光的波粒二象性知识点】光学现象是与人类的生产和日常生活密切相关的.人类在对光学现象、规律的研究的同时,也开始了对光本性的探究.到了17世纪,人类对光的本性的认识逐渐形成了两种学说.(一)光的微粒说一般,人们都认为牛顿是微粒说的代表,牛顿于1675年曾提出:“光是一群难以想象的细微而迅速运动的大小不同的粒子”,这些粒子被发光体“一个接一个地发射出来”.用这样的观点,解释光的直进性、影的形成等现象是十分方便的.在解释光的反射和折射现象时,同样十分简便.当光射到两种介质的界面时,要发生反射和折射.在解释反射现象时,只要假设光的微粒在与介质作用时,其相互作用,使微粒的速度的竖直分量方向变化,但大小不变;水平分量的大小和方向均不发生变化(因为在这一方向上没有相互作用),就可以准确地得出光在反射时,反射角等于入射角这一与实验事实吻合的结论.说到折射,笛卡儿曾用类似的假设,成功地得出了入射角正弦与折射角正弦之比为一常数的结论.但当光从光疏介质射向光密介质时,发生的是近法线折射,即入射角大,折射角小.这时,必须假设光在光密介质的传播速度较光在光疏介质中的传播速度大才行.一束光入射到两种介质界面时,既有反射,又有折射.何种情况发生反射,何种情况下又发生折射呢?微粒说在解释这一点时遇到了很大的困难.为此,牛顿提出了著名的“猝发理论”.他提出:“每一条光线在通过任何折射面时,便处于某种为时短暂的过渡性结构和状态之中.在光线的前进过程中,这种状态每隔相等的间隔(等时或等距)内就复发一次,并使光线在它每一次复发时,容易透过下一个折射面,而在它(相继)两次复发之间容易被这个面所反射”,“我将把任何一条光线返回到倾向于反射(的状态)称它为‘容易反射的猝发’,而把它返回到倾向于透射(的状态)称它为‘容易透射的猝发’,并且把每一次返回和下一次返回之间所经过的距离称它为‘猝发的间隔’”.如果说“猝发理论”还能解释反射和折射的话,那么,以微粒说解释两束光相遇后,为何仍能沿原方向传播这一常见的现象,微粒说则完全无能为力了.(二)光的波动说关于光的本性,当时还存在另一种观点,即光的波动说.认为光是某种振动,以波的形式向四周围传播.其代表人物是荷兰物理学家惠更斯.他认为,光是由发光体的微小粒子的振动在弥漫于一切地方的“以太”介质中传播过程,而不是像微粒说所设想的像子弹和箭那样的运动.他指出:“假如注意到光线向各个方向以极高的速度传播,以及光线从不同的地点甚至是完全相反的地方发出时,光射线在传播中一条光线穿过另一条光线而相互毫不影响,就能完全明白这一点:当我们看到发光的物体时,决不可能是由于从它所发生的物质,像穿过空气的子弹和箭一样,通过物质迁移所引起的”.他把光比作在水面上投入石块时产生的同心圆状波纹.发光体中的每一个微粒把振动,通过“以太”这种介质向周围传播,发出一组组同心的球面波.波面上的每一点,又可以此点为中心,再向外传播子波.当然,这样的观点解释同时发生反射和折射,比微粒说的“猝发理论”方便得多,以水波为例,水波在传播时,反射与折射可以同时发生.一列水波在与另一列水波相遇时,可以毫无影响的相互通过.惠更斯用波动说还解释了光的反射和折射.但他在解释光自光疏介质射向光密介质的近法线折射时,需假设光在光密介质中的传播速度较小.现代光速的测定表明,波动说在解释折射时依据的假设是正确的:光在光密介质中传播时光速较小.但在17世纪时,光速的测量尚在起步阶段,谁是谁非,没有定论.当然,光的波动说在解释光的直进性和何以能在传播时,会在不透明物体后留下清晰的影子等问题也遇到困难.可见,光的微粒说和波动说在解释光学现象时,都各有成功的一面,但都不能完满地解释当时所了解的各种光学现象.在其后的100多年中,主要由于牛顿的崇高地位及声望,因而微粒说一直占主导地位,波动说发展很缓慢.人类对光本性的认识,还期待新的现象的发现.直到19世纪初,人们发现了光的干涉现象,进一步研究了光的衍射现象.干涉和衍射是波动的重要特征,从而光的波动说得到迅速发展.人类对光的本性的认识达到一个新的阶段.(三)牛顿理论中的波动性思想作为一代物理学大师的牛顿,是提倡了微粒说,但他却并不排斥波动说.他根据他所做过的大量实验和缜密的思考,提出了不少卓越的、富有启发性的思想.在关于颜色的见解上,他提出“不同种类的光线,是否引起不同大小的振动,并按其大小而激起不同的颜色感觉,正像空气的振动按其大小而激起不同的声音感觉一样?而且是否特别是那些最易折射的光线激起最短的振动以造成深紫色的感觉,最不易折射的光线激起最长的振动,以造成深红色的感觉,而介于两者之间的各种光线激起各种中间大小的振动而造成中间颜色的感觉?”他同时还提出:“扔一块石头到平静的水面中,由此激起的水波将在石头落水的地方持续一段时间,并从这里以同心圆的形式在水面上向远处传播.空气用力撞击所激起的振动和颤动也将持续少许时间,并从撞击处以同心球的形式传播到远方,与此相似,当光线射到任何透明体的表面并在那里折射或反射时,是不是因此就要在反射或折射介质中入射点的地方,激起振动和颤动的波,而且这种振动总能在那里发生并从那里传播出去.”在解释光现象中,牛顿还多次提出了周期性的概念.而具有周期性,也是波动的一个重要特征.提出波动说的惠更斯却否认振动或波动的周期性.因此,对牛顿来说,在他的微粒说理论中包含有波动说的合理因素.究竟谁是谁非,牛顿认为“我只是对尚待发现的光和它对自然结构的那些效果开始作了一些分析,对它作了几点提示,而把这些提示留待那些好奇的人们进一步去用实验和观察来加以证明和改进.”牛顿的严谨,兼收并蓄的科学态度是值得我们学习的,恐怕这也是他成为物理学大师的原因之一.(四)理解光的波粒二象性1、动画(参考媒体资料中的动画“光的波粒二象性”):当我们用很弱的光做双缝干涉实验时,将感光胶片放在屏的位置上,会看到什么样的照片呢?为什么会有这种现象?分析图片:结论:1、上面图片清晰的显示了光的粒子性.2、光子落在某些条形区域内的可能性较大(对于波的干涉即为干涉加强区),说明光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律进行解释.得出:光波是一种概率波,概率表征某一事物出现的可能性.高考物理账号id:gkwl100高中物理知识点汇总与答题技巧宝典,还有题型精练、答题模版,只要你需要的这里都有!献花(0)+1【篇二:光的波粒二象性知识点】波粒二象性知识点总结一:黑体与黑体辐射1.热辐射(1)定义:我们周围的一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫热辐射。
2018版高三物理一轮复习 专题15 波粒二象性 原子物理(含2015年高考真题)
专题15 波粒二象性 原子物理1.(15江苏卷)(1)波粒二象性时微观世界的基本特征,以下说法正确的有_______A .光电效应现象揭示了光的粒子性B .热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C .黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D .动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,23592U 是常用的核燃料.23592U 受一个中子轰击后裂变成14456Ba 和8936Kr 两部分,并产生_____个中子.要使链式反应发生,裂变物质的体积要_________(选填“大于”或者“小于”)它的临界体积.(3)取质子的质量271.672610p m kg -=⨯,中子的质量271.674910n m kg -=⨯,α粒子的质量276.646710m kg α-=⨯,光速8310/c m s =⨯,请计算α粒子的结合能,(计算结果保留两位有效数字)答案:(1)BC(2) 1.5 不容易(3)质量亏损αm m m m n P -+=∆)22(结合能2mc E ∆=∆代入数据得J E 12103.4-⨯=∆2.(15福建卷)(1)下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是.( )A.γ射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D. 21083Bi 的半衰期是5天,100克21083Bi 经过10天后还剩下50克答案:(1)B解析:γ射线是光子流,所以A 项错误;氢原子辐射光子以后,半径减小,电子动能增加,所以B 项正确;太阳辐射能量的主要来源是热核反应,所以C 项错误; 21083Bi 的半衰期是5天,经过10天,100克21083Bi 还余25D 项错误.3.(15海南卷)(1)氢原子基态的能量为113.6E eV =-.大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为-0.961E ,频率最小的光子的能量为 eV (保留2位有效数字),这些光子可具有 种不同的频率.答案:10eV ,10解析:频率最小的光子是从2n =跃迁,即频率最小的光子的能量为()min 3.413.610E eV eV eV =---≈频率最大的光子能量为-0.961E ,即()()13.60.9613.6n E eV eV --=-⨯-,解得0.54n E eV =-即5n =,从5n =能级开始,共有51→,54→,53→,52→,41→,42→,43→,31→,32→,21→,10种不同频率的光子(2)运动的原子核Az X 放出α粒子后变成静止的原子核Y .已知X 、Y 和α粒子的质量分别是M 、1m 和2m ,真空中的光速为c ,α粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能.答案:()212k E M m m c ∆=--,()2122M M m m c M m --- 解析:反应后由于存在质量亏损,所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量, 故根据爱因斯坦质能方程可得()2222121122X m v Mv M m m c α-=-- ① 反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒,故有2X Mv m v α=,② 联立①②可得()22212212M m v M m m c M m α=--- 4.2015·全国新课标Ⅱ·35(1):(多选题)实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是 .A .电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B . β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C .人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D .人们利用电子显微镜观测物质的微观结构E .光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关 答案:ACD解析: 电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样,可以说明电子是一种波,故A 正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明β射线是一种粒子,故B错误;人们利慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子是一种波,故C正确;人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,利用了电子的干涉现象,说明电子是一种波,故D正确;光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关,说明光是一种粒子,故E错误.。
2018届高三物理高考总复习课后提能演练专题12第1讲波粒二象性Word版含解析
专题十二第1讲选择题:在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.1.(2017届惠阳检测)用绿光照射一光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,可以()A.改用红光照射B.改用紫光照射C.延长绿光的照射时间D.增加绿光的照射强度【答案】B【解析】对于同一种金属,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,由光电效应方程E k=hν-W0,可知入射光的频率越大,光电子的最大初动能越大,最大初动能与光照时间及光照强度无关,所以选项B正确.2.如图所示,原来不带电的一块锌板与验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开一个角度,这时()A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带正电D.锌板带负电,指针带负电【答案】B【解析】锌板受弧光灯照射,吸收紫外线的光子,发生光电效应.放出光电子,中性的锌板因失去电子而带正电,与锌板连在一起的静电计指针也带正电.3.当具有5.0 eV的光子射到一金属表面时,从金属表面逸出的电子具有的最大初动能为1.5 eV,为了使这种金属产生光电效应,入射光子的能量必须不小于() A.1.5 eV B.2.5 eVC.3.5 eV D.5.0 eV【答案】C【解析】根据爱因斯坦光电效应方程E k=hν-W,得逸出功W=hν-E k=5.0 eV-1.5 eV =3.5 eV,由光电效应条件可知入射光子的能量必须不小于逸出功W=3.5 eV.4.用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系.图中A,K两极间的电压大小可调,电源的正负极也可以对调.分别用a,b,c三束单色光照射,调节A,K间的电压U,得到光电流I与电压U的关系如图乙所示.由图可知()甲乙A .单色光a 和c 的频率相同,但a 的光强更强些B .单色光a 和c 的频率相同,但a 的光强更弱些C .单色光b 的频率小于a 的频率D .改变电源的极性不可能有光电流产生【答案】A【解析】由题图乙可知,a ,c 的遏止电压相同,根据光电效应方程可知单色光a 和c 的频率相同,但a 产生的光电流大,说明a 光的强度大,选项A 正确,B 错误;b 的遏止电压大于a ,c 的遏止电压,所以单色光b 的频率大于a 的频率,选项C 错误;只要光的频率不变,改变电源的极性,仍可能有光电流产生,选项D 错误.甲 乙5.如图甲所示,合上开关,用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极K ,发现电流表读数不为零.调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.60 V 时,电流表读数仍不为零,当电压表读数大于或等于0.60 V 时,电流表读数为零.把电路改为图乙,当电压表读数为2 V 时,电子到达阳极时的最大动能为( )A .0.6 eVB .1.9 eVC .2.6 eVD .4.5 eV【答案】C【解析】光子能量hν=2.5 eV 的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电效应,由光电效应方程hν=12m v 2m+W ,当电压表读数大于等于0.6 V 时,电流表读数为零,则电子不能到达阳极,由动能定理eU =12m v 2m 知,最大初动能12m v 2m =eU =0.6 eV ,对图乙当电压表读数为2 V 时,电子到达阳极的最大动能E k =12m v 2m+eU ′=0.6 eV +2 eV =2.6 eV ,故C 项正确.6.如图所示的光电管的实验中,发现用一定频率的M 单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的N 单色光照射时不发生光电效应,那么( )A .N 光的频率一定大于M 光的频率B .M 光的频率一定大于N 光的频率C .用M 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是a 流向bD .用M 光照射光电管时流过电流表G 的电流方向是b 流向a【答案】BC【解析】M 单色光照射光电管发生光电效应,N 单色光照射不发生光电效应,由此可知M 光频率大于N 光频率,B 项正确;光电管发生光电效应时,电子从被光照射的一极射出流向另一极,即电子的流动方向从右向左,由此可知电流的方向从左向右,即流过电流表G 的电流方向是a 流向b ,C 项正确.7.产生光电效应时,关于逸出光电子的最大初动能E k ,下列说法正确的是( )A .对于同种金属,E k 与照射光的强度无关B .对于同种金属,E k 与照射光的波长成反比C .对于同种金属,E k 与照射光的时间成正比D .对于同种金属,E k 与照射光的频率呈线性关系E .对于不同种金属,若照射光频率不变,E k 与金属的逸出功呈线性关系【答案】ADE【解析】发生光电效应,一个电子获得一个光子的能量,E k =hν-W 0,所以E k 与照射光的强度无关,与光照射的时间无关,选项A 正确,C 错误;由E k =hν-W 0=h c λ-W 0可知E k 与λ并非成反比关系,B 错误;由E k =hν-W 0可知,E k 与光的频率呈线性关系.若频率不变,E k 与W 0呈线性关系,选项D 、E 正确.8.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5).由图可知( )A .该金属的截止频率为 4.27×1014HzB .该金属的截止频率为5.5×1014HzC .该图线的斜率表示普朗克常量D .该金属的逸出功为 0.5 eV【答案】AC【解析】图线在横轴上的截距为截止频率,A 项正确、B 项错误;由光电效应方程E k =hν-W 0,可知图线的斜率为普朗克常量,C 项正确;金属的逸出功为W 0=hν0=6.63×10-34×4.27×10141.6×10-19 eV =1.77 eV ,D 项错误.。
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习有答案解析
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性知识点总复习有答案解析一、选择题1.如图所示为氢原子的能级图,用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子,受到激发后的氢原子只辐射出三种不同频率的光a 、b 、c ,频率,让这三种光照射逸出功为10.2eV 的某金属表面,则( )A .照射氢原子的光子能量为12.75eVB .从n =3能级跃迁到n =2能级辐射出的光频率为C .逸出的光电子的最大初动能为1.89eVD .光a 、b 、c 均能使金属发生光电效应2.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子,照射某种金属,结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。
已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E 1、E 2、E 3、E 4,能级图如图所示。
普朗克常量为h ,则下列判断正确的是( )A .这些氢原子共发出8种不同频率的光子B .氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子,氢原子核外电子的动能减小C .能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E 4﹣E 3、E 4﹣E 2D .金属的逸出功W 0一定满足关系:E 2﹣E 1<W 0<E 3﹣E 13.三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。
分别用这三束光照射同一种金属,已知用光束2照射时,恰能产生光电效应。
下列说法正确的是( ) A .用光束1照射时,一定不能产生光电效应 B .用光束3照射时,一定能产生光电效应C .用光束3照射时,只要光强足够强,照射时间足够长,照样能产生光电效应D .用光束1照射时,无论光强怎样,产生的光电子的最大初动能都相同4.三种不同的入射光线甲、乙、丙分别照射在三种不同的金属a 、b 、c 上,均恰能使金属中逸出光电子。
已知三种光线的波长λ甲>λ乙>λ丙,则( )A .用入射光甲照射金属b ,可能发生光电效应B .用入射光乙照射金属c ,一定发生光电效应C .用入射光甲和乙同时照射金属c ,可能发生光电效应D .用入射光乙和丙同时照射金属a ,一定发生光电效应5.实验得到金属钙的光电子的最大初动能max K E 与入射光频率ν的关系如图所示。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点复习(5)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点复习(5)一、选择题1.下面关于光的波粒二象性的说法中,不正确的说法是 ( )A .大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性B .频率越大的光其粒子性越显著,频率越小的光其波动性越显著C .光在传播时往往表现出的波动性,光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性D .光不可能同时既具有波动性,又具有粒子性 2.下列说法正确的是( )A .只要光照射的时间足够长,任何金属都能发生光电效应B .一群氢原子从4n =能级跃迁到基态时,能发出6种频率的光子C .比结合能越大,原子核越不稳定D .核反应238234492902U Th He →+为重核裂变3.三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。
分别用这三束光照射同一种金属,已知用光束2照射时,恰能产生光电效应。
下列说法正确的是( ) A .用光束1照射时,一定不能产生光电效应 B .用光束3照射时,一定能产生光电效应C .用光束3照射时,只要光强足够强,照射时间足够长,照样能产生光电效应D .用光束1照射时,无论光强怎样,产生的光电子的最大初动能都相同4.如图所示是氢原子的能级图,a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种频率的光。
用这三种频率的光分别照射同种金属,都发生了光电效应,则关于这种金属发生光电效应时光电子的最大初动能Ek 随入射光频率v 变化的图象,以及这三种频率的光产生的光电子最大初动能的大小关系,下列四个图象中描绘正确的是A .B .C.D.5.下列说法中正确的是A.阳光下肥皂泡上的彩色条纹和雨后彩虹的形成原理是相同的B.只有大量光子才具有波动性,少量光子只具有粒子性C.电子的衍射现象说明其具有波动性,这种波不同于机械波,它属于概率波D.电子显微镜比光学显微镜的分辨率更高,是因为电子穿过样品时发生了更明显的衍射6.关于光电效应,下列说法正确的是()A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应C.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多7.如图是 a、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则A.从同种介质射入真空发生全反射是 b 光临界角大B.在同种均匀介质中,a 光的传播速度比 b 光的大C.照射在同一金属板上发生光电效应时,a 光的饱和电流大D.若两光均由氢原子能级跃迁发生,产生 a 光的能级能量差小8.下列说法正确的是()A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关9.用如图的装置研究光电效应现象,当用能量为3.0eV的光子照射到光电管上时,电流表G的读数为0.2mA,移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表读数为0,则()A .电键K 断开后,没有电流流过电流表GB .所有光电子的初动能为0.7eVC .光电管阴极的逸出功为2.3eVD .改用能量为1.5eV 的光子照射,电流表G 也有电流,但电流较小10.如图为氢原子能级图,氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a 光,从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b 光,a 、b 光照射到逸出功为2. 29eV 的金属钠表面均可产生光电效应,则( )A .a 光的频率小于b 光的频率B .a 光的波长大于b 光的波长C .a 光照射所产生的光电子最大初动能0.57k E eV =D .b 光照射所产生的光电子最大初动能0.34kE eV = 11.关于光电效应,下列说法正确的是 A .光电子的最大初动能与入射光的频率成正比 B .光的频率一定时,入射光越强,饱和电流越大 C .光的频率一定时,入射光越强,遏止电压越大 D .光子能量与光的速度成正比12.在光电效应实验中,用同一光电管在不同实验条件下得到了甲、乙、丙三条光电流与电压之间的关系曲线.下列判断正确的是( )A .甲光的频率大于乙光的频率B .乙光的波长小于丙光的波长C .乙光的强度低于甲光的强度D .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能13.某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点训练
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点训练一、选择题1.如图,用一定频率的单色光照射光电管时,电流表指针会发生偏转,则()A.电源右端应为正极B.流过电流表G的电流大小取决于照射光的频率C.流过电流表G的电流方向是a流向b D.普朗克解释了光电效应并提出光子能量E=hν2.用如图所示的装置研究光电效应现象,用光子能量为 2.5eV的某种光照射到光电管上时,电流表G示数不为零;移动变阻器的触点C,当电压表的示数大于或等于0.7V时,电流表示数为零.以下说法正确的是A.电子光电管阴极的逸出功为0.7eVB.光电管阴极的逸出功为1.8eVC.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.当电压表示数大于0.7V时,如果把入射光的强度增大到一定程度,电流表可能会有示数3.下列说法中正确的是A.钍的半衰期为24天,1g针经过120天后还剩0.2gB.发生光电效应时,入射光越强,光电子的最大初动能就越大C.原子核内的中子转化成一个质子和电子,产生的电子发射到核外,就是β粒子D.根据玻尔的原子理论,氢原子从n=5的激发态跃迁到n=2的激发态时,核外电子动能减小E与入射光频率 的关系如图所示。
下表中4.实验得到金属钙的光电子的最大初动能maxK列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是()金属钨钙钠截止频率0/Z H ν10.95 7.73 5.53逸出功A B4.54 3.20 2.29A .如用金属钨做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B .如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C .如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为20-K E (,),则21K K E E <D .如用金属钨做实验,当入射光的频率1νν<时,可能会有光电子逸出5.用如图甲所示的装置研究光电效应现象.用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν 的关系图象,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b ),下列说法中正确的是( )A .普朗克常量为h =baB .仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大C .保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电流表G 的示数保持不变D .保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电流表G 的示数增大6.某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
【配套K12】江苏省启东市2018年高考物理专项复习 波粒二象性、光的波粒二象性、物质波 光的波粒二象性(2)
光的波粒二象性1.对于光的波粒二象性的理解正确的是 ( )A.电磁波谱中,波长最长的只表现波动性,波长最短的只表现出粒子性B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说2.求经过40 000 V电压加速的电子的德布罗意波的波长是多少?3.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性()A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射C.光的反射和光电效应 D.泊松亮斑和光电效应4.下列叙述正确的是()A.在其他条件相同时,光的频率越高,衍射现象越容易看到B.频率越高的光粒子性越显著,频率越低的光波动性越显著C.大量光子产生的效果往往显示出波动性,个别光子产生的效果往往显示出粒子性D.如果让光子一个一个地通过狭缝,它们将严格按照相同的轨道方向做极有规则的匀速直线运动5.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是()A.光的折射现象.色散现象 B.光的反射现象.干涉现象C.光的衍射现象.偏振现象 D.光的直线传播现象.光电效应现象C6.物理学的发展改变了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。
下列表述正确的是( )A.牛顿认为光是一种粒子流B.库仑首次用电场线形象地描述了电场C.麦克斯韦从实验上证明了电磁波的存在D.查德威克通过实验证实了电子的存在7.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是()A.使光子一个一个地通过狭缝,如时间足够长,底片上将会显示衍射图样.B.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样.C.光子通过狭缝的运动路线像水波一样.D.光的波动性是大量光子运动的规律.8.光究竟是什么今天的认识是_____________________________________________.9.光电效应和都证明光具有粒子性,提出实物粒子也具有波动性10.下列说法正确的是()A.光是一种电磁波 B.光是一种概率波C.光子相当于高速运动的质点 D.光的直线传播只是宏观近似规律参考答案:1.答案: D解析:2.答案: 6.01×10-3 nm解析:3.答案: D解析:光的色散、光的反射可从波动性与粒子性两方面分别予以理解,故A、C选项错误.光的干涉、衍射现象只说明了光的波动性,B选项错误.泊松亮斑能说明光具有波动性,光电效应说明具有粒子性,故D选项正确.4.答案: BC解析:因为光是一种电磁波,光的频率越高.波长越短,发生干涉、衍射的条件越不易满足,故不易看到衍射现象,A错.频率越高的光,波长越短,其波动性越弱,而粒子性越强;相反,频率越低的光,波长越长,其波动性越强,粒子性越弱,故B正确.由双缝干涉实验结论知,C是正确的.若让光子一个一个地通过狭缝,则点的分布是无规则的,说明光子的运动跟我们宏观假设的质点运动不同,没有一定的轨道,所以D错,故正确选项为B、C5.答案: C解析:干涉衍射偏振是光波动性的证明6.答案: A解析:7.答案: AD解析:单个光子通过狭缝后表现为粒子性,B错;光子通过狭缝的运动路线类似直线传播,衍射图样的形成也只是一种概率问题,只有大量的光子才能形成图样,C错8.答案:光具有波粒二象性9.答案:康普顿效应德布罗意解析:光电效应和康普顿效应都证明光具有粒子性,德布罗意提出实物粒子也具有波动性10.答案: ABD。
【配套K12】江苏省启东市2018年高考物理专项复习 波粒二象性、光的波粒二象性、物质波 概率波练习
概率波1.下列说法正确的是( )A.惠更斯提出的光的波动说与麦克斯韦的光的电磁说都是说光是一种波,其本质是相同的B.牛顿提出的光的微粒说与爱因斯坦的光子说都是说光是一份一份不连续的,其实质是相同的C.惠更斯的波动说与牛顿的微粒说也是说光具有波粒二象性D,爱因斯坦的光子说与麦克斯韦的光的电磁说揭示了光既具有波动性又具有粒子性2.科学研究表明:能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律.从科学实践的角度来看,迄今为止,人们还没有发现这些守恒定律有任何例外.相反,每当在实验中观察到似乎是违反守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终.如人们发现,在两个运动着的微观粒子的电磁相互作用下,两个粒子的动量的矢量和似乎是不守恒的.这时物理学家又把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了.现将沿一定方向运动的光子与一个原来静止的自由电子发生碰撞,碰后自由电子向某一方向运动,而光子沿另一方向散射出去.这个散射出去的光子与入射前相比较,其波长.(填“增大”“减小”或“不变”)3.在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是()A.弱光衍射实验 B.电子束在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验 D.以上都不正确4.下列各种波是概率波的是()A.声波 B.电磁波 C.光波 D.物质波5.关于经典波的特征,下列说法正确的是()A.具有一定的频率,但没有固定的波长 B.具有一定的波长,但没有固定的频率C.既具有一定的频率,也具有固定的波长 D.同时还具有周期性6.关于光波的本质,下列说法正确的是()A.光是横波 B.光是纵波 C.光是概率波 D.以上均正确7.在双缝干涉实验中,若在像屏处放上照相底片,并使光流减弱到使光子只能一个一个地通过狭缝,实验结果表明,如果曝光时间不太长,底片上出现___________;如果曝光时间足够长,底片上出现____________.8.物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片.若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明,如果爆光时间不太长,底片只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是( )A.曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性B.单个光子通过双缝后的落点可以预测C.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方9.电子的运动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法正确的是( )A.氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B.电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C.电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D.电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置10.在单缝衍射实验中,中央亮条纹的最宽最亮.假设现在只让一个光子通过单缝,下列说法正确的是( )A.该光子一定落在中央亮条纹处B.该光子一定落在亮条纹处C.该光子可能落在暗条纹处D.该光子不确定落在哪里,所以不具备波动性参考答案:1.答案: D解析:2.答案:增大解析:3.答案: B解析:根据课本知识,我们知道,最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验.故B 正确.4.答案: CD解析:声波是机械波,A错.电磁波是一种能量波,B错.由概率波的定义和光波、物质波的特点分析可知,光波和物质波均为概率波,故C、D正确.5.答案: CD解析:根据经典波的定义和特点进行分析得C、D正确.6.答案: AC解析:根据光具有波粒二象性的规律分析得,光是一种概率波,故选项C正确.7.答案:无规则分布的点子规则的干涉图样解析:在双缝实验中,如能使光子一个一个地通过狭缝,如果曝光时间短时,底片上只出现一些无规则分布的点子,不形成干涉特有的明、暗相间的条纹,表现出光的粒子性.点子分布看似无规则,但点子在底片上各处出现的概率却遵从双缝干涉实验中波强分布的规律.若曝光时间足够长,底片上就出现如同强光短时间曝光一样的规则的干涉条纹.在干涉条纹中光波强度大的地方,也就是光子到达机会多的地方.所以,从这种意义上,可以把光的波动性看作表明光子运动规律的一种概率波.误解把光波当作宏观观念中的连续的波,以为曝光时间长短,仅有通过狭缝的能量大小的区别,总能产生干涉图样,这是不理解光的波粒二象性现象造成的错误.8.答案: D解析:每个光子的运动规律是不确定的,底片上出现的一些不规则的点子,表明了光的粒子性.只有大量光子的行为才能表现出光的波动性.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方,暗条纹处是光子到达机会较少的地方9.答案: CD解析:微观粒子的波动性是一种概率波,对应微观粒子的运动,牛顿运动定律已经不适用了,所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置,电子的“轨道”其实是没有意义的,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,综上所述C、D正确。
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考点15 波粒二象性原子和原子核
1.下列说法正确的是( )
A.α粒子的散射实验说明原子的能量是量子化的
B.玻尔的原子轨道理论认为电子运动的轨道是连续的
C.放射性元素的原子核能够发出β射线,说明原子核内存在电子
D.两轻核发生聚变释放能量,生成核的比结合能增加
答案 D
2.(2017·湖南怀化市二模)下列说法中错误的是( )
A.光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性
B.光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关,与入射光强度无关
C.通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型
D.太阳辐射能量主要来自于太阳内部的裂变反应
答案 D
解析光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性,选项A正确;光电效应中光电子的最大动能与入射光频率有关,与入射光强度无关,选项B正确;通过α粒子散射实验卢瑟福提出了原子核式结构模型,选项C正确;太阳辐射能量主要来自于太阳内部的聚变反应,选项D错误;故选D.
3.三个原子核X、Y、Z,X核与氦核(42He)发生核反应后生成Y核和中子,Y核放出一个正电子后变成Z核,则下面说法正确的是( )
A.X核比Z核少2个质子
B.X核比Z核少2个中子
C.X核的质量数比Z核质量数小2
D.X核的电荷数与Z核的电荷数相等
答案 B
4.(多选)(2017·山东菏泽市模拟)下列关于近代物理知识的描述中,正确的是( ) A.当用紫色光照射某金属表面时有电子逸出,则改用红光照射也一定会有电子逸出
B.处于n=4能级的大量氢原子自发跃迁时,能发出6种频率的光子
C.β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的
D.在14 7N+42He→17 8O+X核反应中,X是质子,这个反应过程叫α衰变
答案BC
5.(多选)(2017·吉林长春外国语模拟)氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离原子核较近的轨道上,下列说法中正确的是( )
A .核外电子受力变小
B .原子的能量减少
C .氢原子要吸收一定频率的光子
D .氢原子要放出一定频率的光子
答案 BD
解析 根据F =k e 2
r 2得,轨道半径减小,则核外电子受力变大,故A 错误;由较远轨道跃迁到较近轨道,原子能量减小,故B 正确;因为原子能量减小,则氢原子放出一定频率的光子,故C 错误,D 正确.
6.(2017·山东滨州市模拟)一群氢原子从n =5能级向n =2能级跃迁,能够发出x 种频率的光子,x 等于( )
A .3
B .5
C .6
D .10
答案 C
解析 根据数学组合公式C 2
4=6知,一群氢原子从n =5能级向n =2能级跃迁,可能发出6种频率不同的光子,故C 正确.
7.(2017·陕西渭南市二模)如图1,当电键K 断开时,用光子能量为3.0 eV 的一束光照射阴极P ,发现电流表读数不为零,合上电键,调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.80 V 时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.80 V 时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为( )
图1
A .0.8 eV
B .2.2 eV
C .3.0 eV
D .3.8 eV 答案 B
解析 设用光子能量为3.0 eV 的光照射时,光电子的最大初动能为E km ,当反向电压达到U =0.80 V 以后,电流表读数为零说明具有最大初动能的光电子也达不到阳极,因此E km =eU =0.80 eV ,根据光电效应方程有E km =h ν-W 0,阴极材料的逸出功为W 0=h ν-E km =2.2 eV.
8.(2017·山东调研)按照玻尔的理论,氢原子的能级是氢原子处于各个定态时的能量值,它包括氢原子系统的电势能和电子在轨道上运动的动能,能级图如图2所示.当大量氢原子
从n =4的能级向低能级跃迁时,下列说法正确的是( )
图2
A .电子的动能增加,氢原子系统的总能量增加
B .氢原子系统的电势能减小,总能量减少
C .氢原子可能辐射4种不同波长的光
D .从n =4到n =1发出的光的波长最长
答案 B
解析 当一个氢原子从n =4的能级向低能级跃迁时,轨道半径减小,能量减小,根据k e 2
r =m v 2r
知,电子动能增大,电势能减小,氢原子系统的总能量减小,故A 错误,B 正确;大量的氢原子从n =4能级向低能级跃迁时,可根据数学组合得C 24=6种,故C 错误;因发出光的能量越小,频率越低,波长越长,依据能级跃迁能量差公式ΔE =E m -E n ,可知,从n =4到n =1发出的光能量最大,则其波长最短,故D 错误.
9.(2017·甘肃兰州市模拟)下列说法正确的是( )
A .光电效应现象揭示了光具有波动性
B .电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性
C .重核裂变时平均每个核子释放的能量要比轻核聚变时多
D .天然放射现象使人们认识到原子具有复杂的结构
答案 B
解析 光电效应现象揭示了光的粒子性,故A 选项错误;电子是实物,其衍射现象说明实物粒子具有波动性,故B 选项正确;聚变反应时平均每个核子放出的能量比裂变时平均每个核子放出的能量多,故C 选项错误;天然放射现象使人们认识到原子核具有复杂结构,故D 选项错误.。