2016高中物理 第16、17章 动量守恒定律 波粒二象性综合能力测试题 新人教版选修3-5
学年高中学习物理 第十七章节 波粒二象性水平测试 新人教版选修
第十七章波粒二象性水平测试本试卷分第一卷(选择题)和第二卷(非选择题)两局部，总分值100分，考试时间90分钟。
第一卷(选择题，共40分)一、选择题(此题共10小题，每题4分，共40分，其中1～6题为单项选择，7～10题为多项选择)1.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖。
某种金属逸出光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系如下图，其中ν0为极限频率。
从图中可以确定的是( )A．逸出功与ν有关B．E k与入射光强度成正比C．当ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关答案D解析根据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有关，而与入射光的强度无关，选项B错误；在E kν图象中，图线的斜率表示普朗克常量，图线在ν轴上的截距表示极限频率，选项D正确；逸出功是金属本身对金属内电子的一种束缚本领的表达，与入射光的频率无关，选项A错误；当ν<ν0时，不会发生光电效应，选项C错误。
2．能引起人的眼睛视觉效应的最小能量为10－18J，可见光的平均波长约为0.6μm，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，那么要引起视觉效应进入人眼的光子至少为( )A．1个B．3个C．30个D．300个答案B解析由题意可知，可见光光子的平均能量为ε＝hν＝＝≈3.3×10－19J，引起视觉效应时E＝nε，所以n＝＝≈3个，故B项正确。
3.研究光电效应规律的实验装置如下图，以频率为ν的光照射光电管阴极时，有光电子产生。
由于光电管间加的是反向电压，光电子从阴极发射后将向阳极做减速运动。
光电流由图中电流计G测出，反向电压由电压表测出。
当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为遏止电压。
以下表示光电效应实验规律的图象错误的选项是( )4．A、B两种光子的能量之比为2∶1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E A、E B，那么以下说法正确的选项是( )A．A、B两种光子的频率之比为1∶2B．A、B两种光子的动量之比为1∶2C．该金属的逸出功W0＝E A－2E BD．该金属的极限频率νc＝答案C解析由ε＝hν知，光子的能量与频率成正比，那么A、B两种光子的频率之比为2∶1，故A错误；由光子能量ε＝和动量公式p＝知，A、B两种光子的动量之比等于A、B两种光子的能量之比，为p A∶p B ＝2∶1，故B错误；E A＝εA－W0，E B＝εB－W0，解得W0＝E A－2E B，故C正确；该金属的极限频率为νc＝＝，故D错误。
高中物理-动量守恒定律 检测题(含答案)
高中物理-动量守恒定律检测题(含答案)注意事项：1．答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。
在第1～8题给出的4个选项中,只有一个选项正确；在第9～12题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
)1．下列关于物体动量和冲量的说法中不正确的是()A．物体所受合外力冲量越大,它的动量就越大B．物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变C．物体动量变化的方向,就是合外力冲量的方向D．物体所受合外力越大,它的动量变化越快2．在光滑水平直路上停着一辆较长的木板车,车的左端站立一个大人,车的右端站立一个小孩。
如果大人向右走,小孩(质量比大人小)向左走。
他们的速度大小相同,则在他们走动过程中()A．车一定向左运动B．车可能向右运动C．车可能保持静止D．无法确定3．在光滑的水平面上,有a、b两球,其质量分别为m a、m b,两球在t0时刻发生正碰,并且在碰撞过程中无机械能损失,两球在碰撞前后的速度图象如图所示,下列关系正确的是()A．m a＞m b B．m a＜m bC．m a＝m b D．无法判断4．如图所示,足够长的长木板A静止在光滑的水平地面上,质量为1 kg的物体B以v0＝3 m/s的水平速度冲上A,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上。
若从B冲到木板A上到相对木板A静止这段时间内摩擦力对长木板的冲量大小为2 N·s,则A、B最后的共同速度及长木板的质量分别为()A．1 m/s,1 kg B．1 m/s,2 kgC．2 m/s,1 kg D．2 m/s,2 kg5．如图所示,横截面积为5 cm2的水柱以10 m/s的速度垂直冲到墙壁上,已知水的密度为1×103kg/m3,假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下,则墙壁所受水柱冲击力为()A．0.5 N B．5 N C．50 N D．500 N6．两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,B球在前,A球在后,m A＝1 kg、m B＝2 kg,v A＝6 m/s,v B＝3 m/s,当A球与B球发生碰撞后,A、B两球的速度可能是() A．v A′＝－4 m/s,v B′＝6 m/s B．v A′＝4 m/s,v B′＝5 m/sC．v A′＝4 m/s,v B′＝4 m/s D．v A′＝7 m/s,v B′＝2.5 m/s7．质量相等的三个物块在一光滑水平面上排成一直线,且彼此隔开了一定的距离,如图所示．具有动能E0的第1个物块向右运动,依次与其余两个静止物块发生碰撞,最后这三个物块粘在一起,这个整体的动能为()A．E09B．E03C．2E03D．E08．如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接。
高中物理 第17章 波粒二象性综合检测 新人教版选修35(
第十七章 波粒二象性(分值：100分 时间：60分钟)一、选择题(本题共7小题，每小题6分，共42分．每小题至少有一个选项是正确的．) 1．根据物质波理论，以下说法中正确的是( ) A ．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性 B ．宏观物体和微观粒子都具有波动性C ．宏观物体的波动性不易被人们观察到，是因为它的波长太长D ．速度相同的电子和质子相比，电子的波动性更为明显【解析】 由物质波理论可知，一切运动的物体都有一种物质波与之相对应，故选项A 错、B 对；宏观物体的波长很短，所以不易被人们观察到，故选项C 错；电子的质量比质子的小，因此，由λ＝hp可知，速度相同的电子和质子，电子的物质波的波长较长，选项D 对．【答案】 BD2．当具有5.0 eV 能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为( )A ．1.5 eVB ．3.5 eVC ．5.0 eVD ．6.5 eV【解析】 本题考查光电效应方程及逸出功． 由E k ＝hν－W得W ＝hν－E k ＝5.0 eV －1.5 eV ＝3.5 eV则入射光的最低能量为hνmin ＝W ＝3.5 eV ，故正确选项为B. 【答案】 B3．频率为ν的光子的动量和波长的关系是λ＝h p，能量为ε，则光的速度为( )A ．ελ/hB ．p εC ．ε/pD ．h 2/(ε·p )【解析】 由波速公式c ＝λν，德布罗意波波长λ＝h p，光子能量ε＝hν，可得c ＝λεh ＝h p ·εh ＝εp.故选项A 、C 正确．【答案】 AC4．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( )A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波长很小，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同【解析】从事实中体现出的物理本质上分析判断．光子照到锌板上，发生光电效应，说明光有粒子性，A不正确；白光在肥皂泡上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干涉现象说明了光有波动性，B正确；由于实物的波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C 不正确；用热中子研究晶体结构，其实是通过中子的衍射来“观察”晶体，是利用中子的波动性，D正确．故选B、D.【答案】BD5．如图1所示，一验电器与锌板用导线相连，现用一紫外线灯照射锌板．停止照射后，验电器指针保持一定的偏角，进一步实验，下列现象可能发生的是( )图1A．将一带正电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角增大B．将一带负电的金属小球与锌板接触，验电器指针偏角保持不变C．改用强度更大的紫外线灯照射锌板，验电器指针偏角增大D．改用强度更大的红外线灯照射锌板，验电器指针偏角保持不变【解析】紫外线照射锌板，锌板表面有电子逸出而带正电，因此当带正电的小球接触锌板时，验电器指针偏角增大，若将带负电的小球接触锌板，验电器指针偏角变小，故选项A正确、B错误；改用强度更大的紫外线照射锌板时，单位时间内从锌板表面飞出的光电子增多，所以验电器指针偏角增大，选项C正确；红外线不能使电子从锌板表面飞出，故验电器指针偏角不变，选项D正确．【答案】ACD6．如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别与电池两极相连，各电池的电动势E 和极性已在图中标出，钨的逸出功为4.5 eV，现分别用能量不同的光子照射钨板(各光子的能量也已在图上标出)，那么下列图中电子能到达金属网的是( )【解析】逐项分析如下：选项诊断结论A入射光的能量小于逸出功，不能发生光电效应×B入射光的能量大于逸出功，且电压为正向电压，必有光电流√C 光电子的最大初动能E k＝8 eV－4.5 eV＝3.5 eV，大于克服反向电压所做的功W U＝2 eV，有光电流√D 光电子的最大初动能E k＝3.5 eV，需要克服反向电压做功W U＝4 eV，电子不能到达金属网×图27．研究光电效应规律的实验装置如图2所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生．由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动．光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出．当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U c，在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是( )【解析】当反向电压U与入射光频率ν一定时，光电流i与光强成正比，所以A图正确；频率为ν的入射光照射阴极所发射出的光电子的最大初动能为12m e v 2max ＝hν－W 0，而截止电压U c 与最大初动能的关系为eU c ＝12mv 2max 所以截止电压U c 与入射光频率ν的关系是eU c＝hν－W 0，其函数图象不过原点，所以B 图错误；当光强与入射光频率一定时，单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的，所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减少，所以C 图正确；根据光电效应的瞬时性规律，不难确定D 图是正确的．【答案】 B二、非选择题(本题共5小题，共58分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)8．(10分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳能转换成电能．如图3所示是测定光电流的电路简图，光电管加正向电压．图3(1)标出电源和电流表的正负极； (2)入射光应照在________极上．(3)电流表读数是10 μA，则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个． 【解析】 (1)加正向电压，应该是在电子管中电子由B 向A 运动，即电流是由左向右．因此电源左端是正极，右端是负极，电流表上端是正极，下端是负极．(2)光应照在B 极上． (3)设电子个数为n ，则I ＝ne ，所以n ＝10×10－61.6×10－19＝6.25×1013(个)．【答案】 (1)电源左端是正极，右端是负极；电流表上端是正极，下端是负极 (2)B (3)6.25×10139．(10分)深沉的夜色中，在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图4所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K 涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400 nm ～770 nm(1 nm ＝10－9m)．图4各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：(1)光电管阴极K 上应涂有金属________；(2)控制电路中的开关S 应和________(填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压在里面，造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机，这时电路中开关S 应和________接触，这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光线，光控继电器衔铁立即动作，使机床停止工作，避免事故发生．【解析】 (1)依题意知，可见光的波长范围为 400×10－9m ～770×10－9m 而金属铯的波长为λ＝0.660 0×10－6m ＝660×10－9m ，因此，光电管阴极K 上应涂金属铯．(2)深沉的夜色中，线圈中无电流，衔铁与b 接触，船舶依靠航标灯指引航道，所以控制电路中的开关S 应和b 接触．(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机，在手遮住光线之前，电机应是正常工作的，此时衔铁与a 接触，所以电路中的开关S 应和a 接触．【答案】 (1)铯 (2)b (3)a10．(12分)嫦娥二号进入地月转移轨道时的速度约为11 km/s.已知嫦娥二号卫星的质量为2 480 kg ，试计算与卫星奔月过程对应的物质波波长．【解析】 与嫦娥二号卫星奔月过程对应的物质波波长为λ＝h p ＝h mv ＝ 6.626×10－342 480×11×103m ＝2.43×10－41m.【答案】 2.43×10－41m11．(12分)20世纪20年代，剑桥大学学生G·泰勒做了一个实验．在一个密闭的箱子里放上小灯泡、用熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片组成整个装置如图5所示，小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹，泰勒对此照片的平均黑度进行测量，得出每秒到达底片的能量是5×10－13J.图5(1)假设起作用的光波长约为500 nm ，计算从上一个光子到达底片到下一个光子到达底片所相隔的平均时间，及光束中两邻近光子之间的平均距离；(2)如果当时实验用的箱子长为1.2 m ，根据(1)的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？【解析】 (1)λ＝500 nm 的光子能量为E ＝hν＝h ·c λ＝6.626×10－34×3.0×108500×10－9J≈4.0×10－19J.因此每秒到达底片的光子数为n ＝E ′E ＝5×10－134.0×10－19＝1.25×106(个)．如果光子是依次到达底片的，则光束中相邻两光子到达底片的时间间隔是Δt ＝1n＝11.25×106s ＝8.0×10－7s.两相邻光子间平均距离为s ＝c ·Δt ＝3.0×108×8.0×10－7m ＝2.4×102m.(2)由(1)的计算结果可知，两光子间距为2.4×102m ，而箱子长只有1.2 m ，所以在箱子里一般不可能有两个光子同时在运动．这样就排除了光的衍射行为是光子相互作用的可能性，因此，衍射图样的出现是许多光子各自独立行为积累的结果，在衍射条纹的亮区是光子到达可能性较大的区域，而暗区是光子到达可能性较小的区域．这个实验支持了光是概率波的观点．【答案】 (1)8.0×10－7s 2.4×102m (2)见解析12．(14分)(2013·景德镇检测)用波长为4×10－7m 的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10－4T 的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2 cm(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C ，其质量m ＝9.1×10－31kg)．求：(1)紫光光子的能量； (2)光电子的最大初动能；(3)该金属发生光电效应的极限频率．【解析】 (1)光子的能量ε＝hν＝h c λ＝6.63×10－34×3×1084×10－7 J ＝4.98×10－19J. (2)光电子进入磁场后，受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力，qvB ＝m v 2r，v ＝qBr m ，光电子的最大初动能：E k ＝12mv 2＝q 2B 2r 22m＝1.62×10－38×9×10－8×1.44×10－42×9.1×10－31J ＝1.82×10－19J. (3)金属的极限频率满足W ＝hν0 由爱因斯坦光电效应方程：E k ＝hν－W ＝hν－hν0ν0＝hν－E k h ＝4.98×10－19－1.82×10－196.63×10－34Hz ＝4.77×1014Hz. 【答案】 (1)4.98×10－19J (2)1.82×10－19J(3)4.77×1014Hz。
高中物理第17章波粒二象性本章测评B新人教版选修3_5
第17章波粒二象性(高考体验)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项正确;全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.(2015·江苏单科)波粒二象性是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,它们的德布罗意波长也相等解析:光具有波粒二象性,光电效应揭示了光的粒子性,选项A正确;干涉和衍射是波所具有的特征,选项B正确;黑体辐射的实验规律可利用普朗克提出的能量子观点来解释,选项C错误;根据动量和动能的关系p=知,质子和电子的动能相等时,质子的动量大,由λ=知,质子的德布罗意波的波长小,选项D错误。
答案:AB2.(2014·上海单科)在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是()A.光电效应是瞬时发生的B.所有金属都存在极限频率C.光电流随着入射光增强而变大D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大解析:光的波动理论认为只要光照射的时间足够长、足够强就能发生光电效应,且光电子的初动能就大,但实验中金属表面溢出电子的条件是入射光的频率大于金属的极限频率,发生是瞬时的,且入射光频率越大,光电子最大初动能越大,这与光的波动理论相矛盾,故A、B、D三项错误。
波动理论认为光强度越大,光电流越大;光电效应中认为光强度越大,光子越多,金属表面溢出的光电子越多,即光电流越大,所以该实验结果与波动理论不矛盾,故C项正确。
答案:C3恒定电压U,则它会辐射频率为ν的电磁波,且ν与U成正比,即ν=kU。
已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。
你可能不了解此现象的机理,但仍可运用物理学中常用的方法,在下列选项中,推理判断比例系数k的值可能为()A. B. C.2he D.解析:根据物理单位知识,表达式及变形式两侧单位是一致的,由本题中涉及的物理量:ν、U、e、h及与其有联系的能量表达式E=hν①,E=Ue②,由①②得h的单位与的单位相同,即h单位可用V·C·s表示,题中ν=kU,即k=③,单位可用表示,选项B中单位等效于,故选项B正确,A、C、D错误。
高中物理：波粒二象性测试题
高中物理：波粒二象性测试题(时间：90分钟分值：100分)命题报告一、选择题(合要求,第7～10小题,每小题有多个选项符合要求)1．下列实验中,能证实光具有粒子性的是( )A．光电效应实验B．光的双缝干涉实验C．光的圆孔衍射实验D．泊松亮斑实验【解析】光的双缝干涉实验,光的圆孔衍射实验,泊松亮斑实验都证明光具有波动性．光电效应实验证明光具有粒子性,故选A.【答案】 A2．下列关于光电效应的说法正确的是( )A．只要入射光的强度足够大,就可以发生光电效应B．只要入射光照射的时间足够长,就可以发生光电效应,与入射光的强度和频率无关C．入射光的频率高于极限频率时,光的频率越大,产生的光电子的最大初动能越大D．入射光的频率高于极限频率时,光的强度越大,产生的光电子的最大初动能越大【解析】只有当入射光的频率高于极限频率时,才发生光电效应,与入射光的强弱和照射时间无关,根据Ek ＝hν－W,可知,入射光频率越大,产生的光电子的最大初动能越大,只有C项正确．【答案】 C3．已知α粒子的质量mα＝6.64×10－27 kg,速度v＝3×107 m/s,要观察到α粒子明显的衍射现象,障碍物的尺寸约为( )A．3.3×10－10 m B．3.3×10－12 mC．3.3×10－15 m D．3.3×10－18 m【解析】 根据德布罗意假说λ＝h p ＝h mv ＝ 6.63×10－346.64×10－27×3×107m ≈3.3×10－15m. 要观察到明显的衍射现象,障碍物的尺寸应与波长差不多,C 正确,A 、B 、D 错误． 【答案】 C4．影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低,使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它利用高压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图象．已知波长比孔的尺寸越大越易发生衍射．下列说法中正确的是( )A ．加速电压越高,电子的波长越长,分辨本领越强B ．加速电压越高,电子的波长越短,衍射现象越明显C ．如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强D ．如果加速电压相同,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱 【解析】 设加速电压为U,电子电荷量为e,质量为m,则有E k ＝12mv 2＝eU ＝p 22m ,又p ＝h λ,故eU ＝h 22m λ2,可得λ＝h 22emU.对电子来说,加速电压越高,λ越小,衍射现象越不明显,故选项A 、B 都不对．电子与质子比较,因质子质量比电子质量大得多,可知质子加速后的波长要小得多,衍射现象不明显,分辨本领强,故选项C 对,D 错．【答案】 C5．( ·沙坪坝高二检测)频率为ν的光照到某金属材料时,产生光电子的最大初动能为E km ,若改用频率为2ν的光照射同一金属材料,则所产生光电子的最大初动能为(h 为普朗克常量)( )A ．E km ＋hνB ．2E kmC ．E km －hνD ．E km ＋2hν【解析】 由光电效应方程得频率为ν的光照射金属材料时E km ＝hν－W 0,改用频率为2ν的光照射同一金属材料时E km ′＝h·2ν－W 0,解得E km ′＝E km ＋hν,故A 正确．【答案】 A6．研究光电效应规律的实验装置如图1所示,以频率为ν的光照射光电管阴极K 时,有光电子产生．由于光电管K 、A 间加的是反向电压,光电子从阴极K 发射后将向阳极A 做减速运动．光电流i 由图中电流计G 测出,反向电压U 由电压表V 测出．当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向截止电压Uc,在下图所表示光电效应实验规律的图象中,错误的是( )图1【解析】当反向电压U与入射光频率ν一定时,光电流i与光强成正比,所以A图正确；频率为ν的入射光照射阴极所发射出的光电子的最大初动能为12mev2max＝hν－W,而截止电压Uc与最大初动能的关系为eUc ＝12mv2max,所以截止电压Uc与入射光频率ν的关系是eUc＝hν－W,其函数图象不过原点,所以B图错误；当光强与入射光频率一定时,单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的,所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减少,所以C图正确；根据光电效应的瞬时性规律,不难确定D图是正确的．【答案】 B7．( ·北京重点中学联考)关于物质波,下列认识中错误的是( )A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波B．X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的C．电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的D．宏观物体尽管可以看作物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象【解析】据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,A选项是正确的；由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性,即B选项错误；电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故C选项是正确的；由电子穿过铝箔的衍射实验知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的,无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误．【答案】BD8．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【解析】微观粒子的波动性是一种概率波,对于微观粒子的运动,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．【答案】CD9．光通过单缝所发生的现象,用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释,正确的是( )A．单缝宽,光是沿直线传播,这是因为单缝宽,位置不确定量Δx大,动量不确定量Δp小,可以忽略B．当能发生衍射现象时,动量不确定量Δp可以忽略C．单缝越窄,中央亮纹越宽,是因为位置不确定量越小,动量不确定量越大D．以上解释都是不对的【解析】光在传播过程中的位置和动量的不确定性关系为ΔxΔp≥h4π.发生衍射时Δx>0,所以,Δp不能忽略,故选项B错误；缝越宽,Δp越小,缝越窄,Δp越大,所以,选项A、C 正确．【答案】AC图210．( ·河北正定中学期末检测)用如图2所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时,电流表G的读数为0.2 mA.移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7 V时,电流表读数为0.则( )A．光电管阴极的逸出功为1.8 eVB．开关S断开后,没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为0.7 eVD．改用能量为1.5 eV的光子照射,电流表G也有电流,但电流较小【解析】由题知Uc ＝0.7 V,故Ek＝eUc＝0.7 eV,C项正确；由Ek＝hν－W,可得W＝1.8eV,A项正确,D项错误；开关S断开,仍会发生光电效应,有光电子逸出,光电管与G仍可构成闭合回路,电路中会有电流流过G ,B项错误．【答案】AC二、填空题(本题共3小题,共20分)11．(4分)“嫦娥二号”进入地月转移轨道时的速度约为11 km/s.已知“嫦娥二号”卫星的质量为2 480 kg,则与卫星奔月过程对应的物质波波长大小为________m.【解析】与嫦娥二号卫星奔月过程对应的物质波波长为λ＝hp＝hmv＝6.626×10－342 480×11×103m＝2.43×10－41 m.【答案】 2.43×10－41图312．(6分)太阳能直接转换的基本原理是利用光电效应,将太阳能转换成电能．如图3所示是测定光电流的电路简图,光电管加正向电压．(1)标出电源和电流表的正负极；(2)入射光应照在________极上．(3)电流表读数是10 μA,则每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少是________个．【解析】(1)加正向电压,应该是在光电管中电子由B向A运动,即电流是由左向右．因此电源左端是正极,右端是负极,电流表上端是正极,下端是负极．(2)光应照在B极上．(3)设电子个数为n,则I＝ne,所以n＝10×10－61.6×10－19＝6.25×1013(个)．【答案】(1)电源左端是正极,右端是负极；电流表上端是正极,下端是负极(2)B (3)6.25×101313．(10分)深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道．如图4所示是一个航标灯自动控制电路的示意图．电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属．下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长,又知可见光的波长在400～770 nm(1 nm＝10－9m)．图4各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：金属铯钠锌银铂极限频率(Hz)4.545×10146.000×10148.065×10141.153×10151.529×1015极限波长(μm)0.660 0 0.500 0 0.372 0 0.260 0 0.196 2(1)光电管阴极K上应涂有金属________；(2)控制电路中的开关S应和________(填“a”和“b”)接触；(3)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里面,造成工伤事故．如果将上述控制电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机,这时电路中开关S 应和________接触,这样,当工人不慎将手伸入危险区域时,由于遮住了光线,光控继电器衔铁立即动作,使机床停止工作,避免事故发生．【解析】 (1)依题意知,可见光的波长范围为 400×10－9～770×10－9m而金属铯的极限波长为λ＝0.660 0×10－6m ＝660×10－9m, 因此,光电管阴极K 上应涂金属铯．(2)深沉的夜色中,线圈中无电流,衔铁与b 接触,船舶依靠航标灯指引航道,所以控制电路中的开关S 应和b 接触．(3)若将上述控制电路中的电灯换成电机,在手遮住光线之前,电机应是正常工作的,此时衔铁与a 接触,所以电路中的开关S 应和a 接触．【答案】 (1)铯 (2)b (3)a 三、计算题(本题共3小题,共40分)14．(12分)已知：功率为100 W 的灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量,光速c ＝3.0×108 m/s,普朗克常量h ＝6.63×10－34 J ·s,假定所发出的可见光的波长都是560 nm,计算灯泡每秒内发出的光子数．【解析】 波长为λ的光子能量为：E ＝hcλ设灯泡每秒内发出的光子数为n,灯泡电功率为P, 则n ＝kP E式中,k ＝5%是灯泡的发光效率． 得：光子数n ＝kP λhc,代入题给数据得：n ＝1.4×1019(个)． 【答案】 1.4×1019个15．(12分)原子核的半径为10－15 m,估计核内质子的动量不确定范围．如果电子被限制在核内,其动量不确定范围又是多少？【解析】 设质子的位置不确定范围等于原子核的直径,即Δx ＝2×10－15 m,由不确定关系公式ΔxΔp≥h4π,得Δp≥h4πΔx＝2.6×10－20 kg·m/s.同理,电子被限制在核内,动量的不确定范围与质子一样,为：Δp≥2.6×10－20 kg·m/s.【答案】均为大于或等于2.6×10－20 kg·m/s16．(16分)用波长为4×10－7 m的紫光照射某金属,发出的光电子垂直进入3×10－4 T的匀强磁场中,光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2 cm(电子电荷量e＝1.6×10－19C,其质量m＝9.1×10－31 kg)．求：(1)紫光光子的能量；(2)光电子的最大初动能；(3)该金属发生光电效应的极限频率．【解析】(1)光子的能量ε＝hν＝hcλ＝6.63×10－34×3×1084×10－7J＝4.98×10－19 J.(2)光电子进入磁场后,受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力,qvB＝m v2r,v＝qBrm,光电子的最大初动能：Ek ＝12mv2＝q2B2r22m＝1.62×10－38×9×10－8×1.44×10－42×9.1×10－31J＝1.82×10－19 J.(3)金属的极限频率满足W＝hν由爱因斯坦光电效应方程：Ek ＝hν－W＝hν－hνν0＝hν－Ekh＝4.98×10－19－1.82×10－196.63×10－34Hz＝4.77×1014 Hz.【答案】(1)4.98×10－19 J (2)1.82×10－19 J (3)4.77×1014 Hz。
高中物理第17章波粒二象性第3节粒子的波动性课时作业新人教版选修3_5
第3节粒子的波动性基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4～6题为多选题)1．对于光的波粒二象性的说法中，正确的是导学号 96140166( )A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光波与机械波是同样的一种波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，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性答案：D解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性。
粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说。
2．下列说法中正确的是导学号 96140167( )A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性答案：C解析：物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显而已，故只有C对。
3．有关光的本性，下列说法中正确的是导学号 96140168( )A．光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的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：光在不同条件下表现出不同的行为，其波动性和粒子性并不矛盾，A错、D对；光的波动性不同于机械波，其粒子性也不同于质点，B错；大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，C错。
4．频率为ν的光子，德布罗意波长为λ＝hp，能量为E ，则光的速度为导学号 96140169( )A ．E λhB ．pEC ．EpD ．h 2Ep答案：AC解析：根据c ＝λν，E ＝h ν，λ＝h p ，即可解得光的速度为E λh 或E p。
高中物理 第17章 波粒二象性章末检测(含解析)新人教版必修3-新人教版高二必修3物理试题
第十七章章末检测时间：90分钟分值：100分第1卷(选择题共48分)一、选择题(此题有12小题，每一小题4分，共48分．其中1～10题为单项选择题，11～12题为多项选择题)1．近年来，数码相机几乎家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为()A ．控制变量法B ．比值法C ．类比法D ．理想化方法【解析】 黑体实际上是一种物理模型，把实际物体近似看作黑体，用到的自然是理想化方法，D 对．【答案】 D7．用a 、b 、c 、d 表示4种单色光，假设①a 、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；②用b 、c 和d 在一样条件下分别做双缝干预实验，c 的条纹间距最大；③用b 、d 照射某金属外表，只有b 能使其发射电子．如此可推断a 、b 、c 、d 可能分别是( )A ．紫光、蓝光、红光、橙光B ．蓝光、紫光、红光、橙光C ．紫光、蓝光、橙光、红光D ．紫光、橙光、红光、蓝光【解析】 此题考查的知识点较多，但都是光学中的根本物理现象，如全反射、双缝干预和光电效应等，意在考查学生是否掌握了根本的物理现象和规律．由sin C ＝1n知，a 光的折射率大于b 光，如此a 光的频率大于b 光的频率．双缝干预实验中，条纹间距和光波波长成正比，如此c 的频率最小．b 、d 做光电效应实验，b 能使金属产生光电子，如此b 的频率大于d 的频率．因此有f a >f b >f d >f c ，如此A 选项对．【答案】 A8．分别用波长为λ和34λ的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，如此此金属板的逸出功为( )A.hc 2λB.2hc 3λC.34hcλD.4hλ5cD ．光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性【解析】 物质可分为两大类：一是质子、电子等实物，二是电场、磁场等，统称场．光是传播着的电磁场．根据物质波理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子具有波粒二象性．综上所述，B 、C 选项正确．【答案】 BC 12.用同一光电管研究a 、b 两种单色光产生的光电效应，得到光电流I 与光电管两极间所加电压U 的关系如图．如此这两种光( )A ．照射该光电管时a 光使其逸出的光电子最大初动能大B ．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a 光的临界角大C ．通过同一装置发生双缝干预，a 光的相邻条纹间距大D ．通过同一玻璃棱镜时，a 光的偏折程度大【解析】 由爱因斯坦光电效应方程可知|eU c |＝12mv 2＝hν－W 0，由图象可知|U c2|>|U c1|，两种光的频率νa <νb ，选项A 错误；由两种光的频率关系得λa >λb ，根据双缝干预条纹间距公式Δx ＝L d·λ可知，a 光的相邻条纹间距大，选项C 正确；同理可知n a <n b ，选项D 错误；由sin C ＝1n得C a >C b ，选项B 正确．【答案】 BC第2卷(非选择题 共52分)二、实验题(此题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上) 13.(9分)如下列图，一验电器与锌板相连，在A 处用一紫外线灯照射锌板，关灯后，验电器指针保持一定偏角．(1)现用一带少量负电的金属小球与锌板接触，如此验电器指针偏角将________(填“增大〞、“减小〞或“不变〞)．(2)使验电器指针回到零，再用一样强度的钠灯发出的黄光照射锌板，验电器指针无偏转．那么，假设改用强度更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针________(填“有〞或“无〞)偏转．(3)实验室用功率P ＝1 500 W 的紫外灯演示光电效应．紫外线波长λ＝253 nm ，阴极离光源距离d ＝0.5 m ，原子半径取r ＝0.5×10－10m ，如此阴极外表每个原子每秒钟接收到的光子数为________．(普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s)【解析】 (1)当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转．当带负电的小球与锌板接触后，中和了一局部正电荷，从而使验电器的指针偏转减小．(2)使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应．能否发生光电效应与入射光的强度无关．(3)以紫外灯为圆心，作半径为d 的球面，如此每个原子每秒钟接收到的光能量为E ＝P4πd2×πr 2＝3.75×10－18J ，因此每个原子每秒钟接收到的光子数为n ＝E hν＝Eλhc＝5个． 【答案】 (1)增大 (2)无 (3)5个 14.(6分)如下列图是做光电效应实验的装置简图．在抽成真空的玻璃管内，K 为阴极(用金属铯制成，发生光电效应的逸出功为1.9 eV)，A 为阳极．在a 、b 间不接任何电源，用频率为ν(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K ，会发现电流表指针有偏转．这时，假设在a 、b 间接入直流电源，a 接正极，b 接负极，并使a 、b 间电压从零开始逐渐增大，发现当电压表的示数增大到2.1 V 时，电流表的示数刚好减小到零．如此a 、b 间未接直流电源时，通过电流表的电流方向为________；从阴极K 发出的光电子的最大初动能E k ＝________J ；入射单色光的频率ν＝________Hz.【解析】 (1)光电子由K 向A 定向移动，光电流由A 向K ，因此通过电流表的电流从下向上．(2)具有最大初动能的电子刚好不能到达A 板，对该电子用动能定理E k ＝Ue 得，最大初动能为2.1 eV ＝3.36×10－19J.(3)由光电效应方程：E k ＝hν－W ，得ν＝9.65×1014Hz. 【答案】 从下向上 3.36×10－19J 9.65×1014Hz三、计算题(此题有3小题，共37分，解答应写出必要的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15．(12分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是λ＝h p，式中p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量．某种紫光的波长是440 nm ，假设将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的1 0－4倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．(电子质量m ＝9.1×10－31kg ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C ，普朗克常量h ＝6.6×10－34J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字)【解析】 (1)λ＝h p，λ1＝10－4λ，电子的动量p ＝h λ1＝6.6×10－344.4×10－11 kg·m/s＝1.5×10－23kg·m/s (2)电子在电场中加速，有eU ＝12mv 2，U ＝mv 22e ＝h 22meλ21＝8×102 V.【答案】 (1)1.5×10－23kg·m/s (2)8×102V16．(12分)如下列图， 阴极K 用极限波长λ0＝0.66 μm 的金属铯制成，用波长λ＝0.50 μm 的绿光照射阴极K ，调整两个极板间的电压，当A 板电压比阴极高出2.5 V 时，光电流达到饱和，电流表示数为0.64 μA，求：(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能．(2)如果把照射阴极的绿光的光强增大为原来的2倍，求每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极的最大初动能．【解析】 (1)光电流达到饱和时，阴极发射的光电子全部到达阳极A ，阴极每秒钟发射的光电子的个数．n ＝I max Δt e ＝0.64×10－6×11.6×10－19个＝4.0×1012个． 根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能： 12mv 2max ＝hν－W 0＝h c λ－h c λ0 ＝6.63×10－34×3×108×⎝⎛⎭⎪⎫10.50×10－6－10.66×10－6 J≈9.6×10－20J. (2)如果照射光的频率不变，光强加倍，根据光电效应实验规律，阴极每秒钟发射的光电子数为：n ′＝2n ＝8.0×1012个．光电子的最大初动能仍然是12mv 2max ≈9.6×10－20J.【答案】 (1)4.0×1012个 9.6×10－20J (2)8.0×1012个 9.6×10－20J17．(13分)如下列图，相距为d 的两平行金属板A 、B 足够大，板间电压恒为U ，有一波长为λ的细激光束照射到B 板中央，使B 板发生光电效应，普朗克常量为h ，金属板B 的逸出功为W ，电子质量为m ，电荷量e ，求：(1)从B 板运动到A 板所需时间最短的光电子到达A 板时的动能； (2)光电子从B 板运动到A 板时所需的最长时间．【解析】 (1)根据爱因斯坦光电效应方程E k ＝hν－W ，光子的频率为ν＝c λ.所以，光电子的最大初动能为E k ＝hcλ－W . 能以最短时间到达A 板的光电子，是初动能最大且垂直于板面离开B 板的电子，设到达A 板的动能为E k1，由动能定理，得eU ＝E k1－E k ，。
波粒二象性练习题
波粒二象性练习题(总4页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-人教版高中物理选修3-5第十七章《波粒二象性》练习题1．关于热辐射下列说法中正确的是（）A．物体在室温时辐射的主要成分是波短较长的电磁波B．随着温度的升高热辐射中较短波长的成分越来越多C．给一块铁块加热依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色D．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2．下列宏观概念中，是量子化的有：A．物体的质量 B．带电粒子的电荷量 C．汽车的个数 D．卫星绕地球运行的轨道3．红、橙、黄、绿四种单色光中，光子能量最小的是 ( )A．红光 B．橙光 C．黄光 D．绿光4．黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知 ( )A．随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加B．随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动5．下列关于光电效应的说法正确的是（）A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率ν0=W/hB．光电子的初速度和入射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和入射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大6．在下列各组所说的两个现象中，都表现出光具有粒子性的是（）A．光的折射现象、偏振现象 B．光的反射现象、干涉现象C．光的衍射现象、色散现象 D．光电效应现象、康普顿效应7．当具有 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大的初动能是 eV.为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（）A． eV B． eV C． eV D． eV8．紫外线光子的动量为hν/c。
一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后（）A．仍然静止 B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动 D．可能向任何方向运动9．如图所示为一光电管的工作原理图，当用波长为λ的光照射阴极K时，电路中有光电流，则（）A．换用波长为λ1 (λ1＞λ)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．换用波长为λ2 (λ2＜λ)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流C．增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大D．将电路中电源的极性反接，电路中可能还有光电流10．某光波射到一逸出功为W 的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B 的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r ，则该光波的频率为(设电子的质量为m ，带电量为e ，普朗克常量为h )( )A ．W hB ．e 2B 2r 22mhC ．W h ＋e 2B 2r 22mh D ．W h －e 2B 2r 22mh11．关于光电效应，下列说法中正确的是（ ）A ．发生光电效应时，逸出功与入射光的频率成正比B ．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C ．光电流的强度与入射光的强度无关D ．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，才能发生光电效应12．下列说法中正确的是（ ）A ．电子束的衍射实验证明了宏观物体的波动性B ．宏观物体的波动性我们不易观察到的原因是因为其波长太小C ．电子有波动性，而质量较大的中子和质子没有波动性D ．德布罗意因为电子束的衍射实验获得1929年的诺贝尔物理学奖13．光电效应的四条规律中，波动说仅能解释的一条规律是（ ）A ．入射光的频率必须大于或等于被照金属的极限频率才能产生光电效应B ．发生光电效应时，光电流的强度与人射光的强度成正比C ．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大D ．光电效应发生的时间极短，一般不超过10-9s14．发生光电效应时，若保持入射光强度不变，而增大入射光的波长，则（ ）A ．光电流强度减小，光电子的最大初动能不变B ．光电流强度不变，光电子的最大初动能减小C ．光电流强度减小，光电子的最大初动能减小D ．光的波长增大到一定程度后，就不能发生光电效应15．用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率不变，而减弱光的强度，则（ ）A ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变B ．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小C ．逸出的光电子数木变，光电子的最大初动能减小D ．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子选出了16．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，应采用的措施是 ( )A ．改用红光照射B ．增大绿光的强度C ．增大光电管的加速电压D ．改用紫光照射17．下列关于光电效应的说法正确的是( )A．只要入射光的强度足够大，就可以产生光电流B．光电流的强度与入射光的频率有关，光的频率越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大18．关于康普顿效应下列说法中正确的是（）A．石墨对X射线散射时，部分射线的波长变长 B．康普顿效应证明了光的粒子性C．康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中 D．光子有动量19．下列关于光子的说法中，正确的是（）A．在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子B．光子的能量由光强决定，光强大，每份光子的能量一定大C．光子的能量由光频率决定，其能量与它的频率成正比D．光子可以被电20．某金属在一束绿光的照射下发生了光电效应（）A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数不变B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加21．关于光的波粒二象性的叙述中正确的是A．光有波动性，又有粒子性，这是相互矛盾、不统一的B．任何光现象都能明显地显示波动性与粒子性C．大量光子产生的效果往往显示波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性D．频率较低的光子往往显示波动性，频率较高的光子往往显示粒子性22．用红光照射光电管发生光电效应时，光电子的最大初动能为E k，光电流的强度为I．若改用强度与红光相同的紫光照射同一光电管，则产生的光电子的最大初动能和光电流的强度正确的是（）A．E k增大，I增大 B．E k增大，I减小 C．E k增大，I不变 D．E k减小，I不变23．关于物质波的认识，下列说法中正确的是（）A．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的B．物质波也是一种概率波C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波D．宏观物体尽管可以看作物质波，但他们不具有干涉、衍射等现象24．如图所示的电路中两个光电管是由同种金属材料制成的阴极。
人教版高中物理选修3-5第十七章 波粒二象性单元测试含答案
绝密★启用前人教版高中物理选修3-5第十七章波粒二象性单元测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。
分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的结构，就要求波长越短，波动性越弱．在加速电压值相同的情况下，电子显微镜与质子显微镜的分辨本领，下列判定正确的是()A．电子显微镜分辨本领较强B．质子显微镜分辨本领较强C．两种显微镜分辨本领相同D．两种显微镜分辨本领无法比较2.假如一个光子与一个静止的不受任何外力作用的电子发生碰撞，光子并没有被吸收，只是被电子反弹回来，电子被碰撞后也因此获得了一定的动量p，关于在这个碰撞的过程中，以下说法中正确的是()A．该碰撞过程中动量不守恒，能量守恒B．碰撞前、后的光子在同一种介质中传播时，碰撞前的光子的速度更大C．碰撞前、后光子的频率不变D．电子被碰撞后，它的德布罗意波长为(h为普朗克常量)3.光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明()A．光是机械波，且可以携带信息B．光具有波动性，且可以携带信息C．光具有粒子性，但不可携带信息D．光具有波粒二象性，但不可携带信息4.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能Ek随入射光频率v变化的E k－ν图象，已知钨的逸出功是3.28 eV，锌的逸出功是3.34 eV，若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个E k－ν图上，则下图中正确的是()A．B．C．D．5.对“光的波粒二象性”理解正确的是()A．光既是一种波，又是一种粒子B．个别光子是粒子，大量光子是波C．光直线传播时表现为粒子性，发生干涉时表现为波动性D．在光的干涉条纹中，明条纹是光子能够到达的地方，暗条纹是光子不能到达的地方6.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7.下列说法正确的是()A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长8.已知金属甲发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系如直线1所示．现用某单色光照射金属甲的表面，产生光电子的最大初动能为E1，若用同样的单色光照射金属乙表面，产生的光电子的最大初动能如图所示．则金属乙发生光电效应时产生光电子的最大初动能跟入射光的频率关系图线应是()A．aB．bC．cD．上述三条图线都有可能9.用波长为2.0×10－7m的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电子中最大的动能是4.7×10－19J．由此可知，钨的极限频率是(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3.0×108m/s，结果取两位有效数字)()A． 5.5×1014HzB． 7.9×1014HzC． 9.8×1014HzD． 1.2×1015Hz10.如图所示，四个示意图所表示的实验中，能说明光具有粒子性的是()A．B．C．D．二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现，有些散射波的波长比入射波的波长略大．下列说法中正确的是()A．有些X射线的能量传给了电子，因此X射线的能量减小了B．有些X射线吸收了电子的能量，因此X射线的能量增大了C． X射线的光子与电子碰撞时，动量守恒，能量也守恒D． X射线的光子与电子碰撞时，动量不守恒，能量守恒12.(多选)对光的认识，以下说法中正确的是()A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性B．高频光是粒子，低频光是波C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显13.(多选)研究光电效应实验电路图如图a所示，其光电流与电压的关系如图b所示．则下列说法中正确的是()A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大B．图线甲与乙是同一种入射光，且入射光甲的强度大于乙光的强度C．由图可知，乙光的频率小于丙光的频率D．若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小14.(多选)在单缝衍射实验中，()A．缝越窄，粒子位置的不确定性越大B．缝越宽，粒子位置的不确定性越大C．缝越窄，粒子动量的不确定性越大D．缝越宽，粒子动量的不确定性越大分卷II三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.已知某种紫光的波长为440nm，要使电子的德布罗意波长为这种紫光波长的万分之一，电子的速度应该为多大？要把电子从静止加速到这样的速度，加速电压是多大？(已知电子质量m＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)16.已知＝5.3×10－35J·s.试求下列情况中子弹和电子的位置的不确定量的大小．(1)一颗质量为10 g的子弹，具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%；(2)一电子具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%(电子质量为9.1×10－31kg)．17.质子和电子分别以速度v＝4.0×107m/s运动，试比较它们的物质波的波长大小．(电子质量为m e ＝9.1×10－31kg，质子质量为m H＝1.67×10－27kg)18.太阳的辐射功率(太阳每秒辐射的能量)为38.6×1025J/s，已知射到大气层的太阳能只有45%到达地面，另有55%被大气层吸收和反射，而未到达地面．若射到地球上的太阳光可视为垂直于地球表面，把太阳光看成是频率为5×1014Hz的单色光，求地球表面上1 cm2的面积每秒接收到多少个光子？已知太阳到地球的距离为R＝1.5×1011m．(最后结果保留两位有效数字)答案1.【答案】B【解析】在电场中加速eU＝mv2＝，又由物质波公式λ＝得λ＝，所以经相同电压加速后的质子与电子相比，质子的物质波波长短，波动性弱，从而质子显微镜分辨本领较强，即B选项正确．2.【答案】B【解析】光子与电子的碰撞过程中，系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量守恒，系统能量也守恒，A错误；光子与电子碰撞后，电子能量增加，光子能量减小，根据E＝hf，光子的频率减小，光的波长λ＝不变；故光的波速v＝λf减小，故B正确，C错误；碰撞过程光子和电子的总动量守恒，光子速度反向，故动量变化量大小为2p，故电子的动量改变量也为2p，初动量为零，末动量为2p，故德布罗意波的波长为λ＝，故D错误．3.【答案】B【解析】光是电磁波，不是机械波，A错误；光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，该现象说明光具有波动性，没有涉及粒子性，且电磁波可以携带信息，B正确，C、D错误．4.【答案】A【解析】根据光电效应方程有：E k＝hν－W，由此可知在E k－ν图象中，斜率表示普朗克常数h，横轴截距大小表示该金属极限频率的大小，由题意可知锌的逸出功大于钨的逸出功，故由ν0＝可知锌的极限频率大于钨的极限频率，故B、C、D错误，A正确．5.【答案】C【解析】波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量，A错误；少量的粒子体现粒子性，大量粒子体现波动性．不是个别光子是粒子，大量光子是波，B错误；光直线传播时表现为粒子性，发生干涉时表现为波动性，C正确；在光的干涉条纹中，明条纹是光子到达几率比较高的地方，暗条纹是光子到达几率比较小的地方，D错误．6.【答案】C【解析】黑体自身辐射电磁波，不一定是黑的，故A错误；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，故B错，C对；小孔只吸收电磁波，不反射电磁波，因此是小孔成了一个黑体，而不是空腔，故D错误．7.【答案】A8.【答案】A【解析】E k与ν关系图线的横轴截距表示截止频率．a图线的截止频率比1图线大，根据E k＝hν－hν0，所以用同样的光照射，在金属乙上产生光电子最大初动能比照射到金属甲上小，A正确；b 图线的截止频率与1图线相同，根据E k＝hν－hν0，所以用同样的光照射，在金属乙上产生光电子最大初动能与照射到金属甲上的相同，B错误；c图线的截止频率比1图线小，根据E k＝hν－hν0，用同样的光照射，在金属乙上产生光电子最大初动能比照射到金属甲上大，故C错误．9.【答案】B【解析】由爱因斯坦的光电效应方程＝E km＋W0，而金属的逸出功W0＝hν0，由以上两式得，钨的极限频率为：ν0＝－＝7.9×1014Hz，B项正确．10.【答案】C11.【答案】AC【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，能量减小，根据λ＝，知波长增大，碰撞过程系统不受外力，故动量守恒，光子的能量远大于电子的束缚能时，光子与自由电子或束缚较弱的电子发生弹性碰撞，故能量守恒，A、C正确．12.【答案】AD【解析】个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，频率高的光粒子性强，频率低的光波动性强，光的粒子性表现明显时仍具有波动性，因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律，所以正确选项为A、D.13.【答案】BC【解析】滑动变阻器向右移时，光电流可能增大，也可能已达到饱和值而不变，A错误；截止电压相同，说明最大初动能相同，说明甲与乙是同一种入射光；饱和光电流不同，说明入射光甲的强度大于乙光的强度，B正确；截止电压越大，说明入射光频率越大，C正确；逸出功只与金属本身性质有关，D错误．14.【答案】BC【解析】由不确定性关系ΔxΔp≥知，缝越宽，粒子位置的不确定性越大，则动量的不确定性越小，反之亦然，因此选项B、C正确．15.【答案】 1.66×107m/s7.8×102V【解析】若电子的波长λ＝＝4.4×10－11m，电子的速度应为v＝＝＝m/s≈1.66×107m/s.若加速电压为U，则有E＝mv2＝eU，则U＝＝V≈7.8×102V.16.【答案】(1)2.65×10－31m(2)2.91×10－3m【解析】(1)子弹的动量p＝mv＝0.01×200 kg·m/s＝2.0 kg·m/s动量的不确定量Δp＝0.01%×p＝2.0×10－4kg·m/s由不确定关系ΔxΔp≥，得子弹位置的不确定量Δx≥＝2.65×10－31m.(2)同理，电子动量的不确定量Δp′＝9.1×10－31×200×0.01%＝1.8×10－32kg·m/s电子位置的不确定量Δx≥≈2.91×10－3m.17.【答案】电子的波长大于质子的波长【解析】根据物质波公式λ＝对于电子：p e＝m e v＝9.1×10－31×4×107kg·m/s＝3.64×10－23kg·m/s对于质子：p H＝m H v＝1.67×10－27×4×107kg·m/s＝6.68×10－20kg·m/s可得λe＝＝1.8×10－11mλH＝＝1.0×10－14m由计算可知，电子的德布罗意波的波长大于质子的德布罗意波的波长．18.【答案】1.9×1017个【解析】设想有一个以太阳中心为圆心，以太阳到地球表面距离(近似等于太阳到地球的距离R)为半径的大球，这个大球面上单位面积每秒接收到辐射的功率为P0′＝(式中P为太阳的辐射功率)，则地球表面上1 cm2的面积每秒接收到的能量P0＝P0′×45%×10－4＝38.6×1025×J＝6.15×10－2J.设地球表面上1 cm2的面积每秒接收到的光子数为n，由于光子的能量E＝hν，则n＝＝个≈1.9×1017个．。
[精品]新人教版高中物理第17章《波粒二象性》测试题及答案
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《波粒二象性》测试题本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
) 1．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．光的衍射现象、偏振现象D．光的直线传播现象、光电效应现象解析：因为色散现象说明的是白光是由各种单色光组成的复色光，故A错；由于反射现象并非波动所独有的性质，故B错；直线传播并非波动所独有，且光电效应说明光具有粒子性，故D错；只有衍射现象和偏振现象为波动所独有的性质，所以正确。
答案：2．下列说法中正确的是( )A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B．光的频率越大，波长越长．光的波长越大，光子的能量越大D．光在真空中的传播速度为30×108 /解析：干涉和衍射现象是波的特性，说明光具有波动性，A对；光的频率越大，波长越短，光子能量越大，故B、错；光真空中的速度为30×108 /，故D对。
答案：A、D3．现代技中常利用中子衍射技术研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。
已知中子质量＝167×10－27 g，可以估算德布罗意波长λ＝182×10－10的热中子动能的量级为( )A．10－17 J B．10－19 J．10－21 J D．10－24 J解析：由p＝及E＝得，E＝＝J≈4×10－21 J，正确。
答案：4．下列关于光电效应的说法中，正确的是( )A．金属的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流的大小与入射光的强度无关．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最大初动能大D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长大于此波长时，就不能产生光电效应解析：逸出功与入射光无关，反映的是金属材料对电子的束缚能力；A错误；光强越大，单位时间内入射的光子越多，逸出的电子也越多，光电流越大，B错误；红外线的频率比可见光小，紫外线的频率比可见光大，由E＝ν－W0知，错误；由产生光电效应的条件知，D 正确。
高考物理一轮复习章末质量检测动量守恒定律波粒二象性原子结构(含解析)
章末质量检测(十三)动量守恒定律 波粒二象性 原子结构（含解析）(时间：60分钟 满分：60分)1．(12分)(2015·江苏单科，12C)(1)波粒二象性是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，它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，235 92U 是核电站常用的核燃料。
235 92U 受一个中子轰击后裂变成144 56Ba 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“小于”)它的临界体积。
(3)取质子的质量m p ＝1.672 6×10－27 kg ，中子的质量m n ＝1.674 9×10－27 kg ，α粒子的质量m α＝6.646 7×10－27 kg ，光速c ＝3.0×108 m/s.请计算α粒子的结合能。
(计算结果保留两位有效数字)解析 (1)光电效应说明光的粒子性，所以A 正确；热中子束在晶体上产生衍射图样，即运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，所以B 正确；黑体辐射的实验规律说明电磁辐射具有量子化，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射用光的粒子性解释，即C 错误；根据德布罗意波长公式λ＝h p ，p 2＝2mE k ，又质子的质量大于电子的质量，所以动能相等的质子和电子，质子的德布罗意波较短，所以D 错误。
(2)由质量数和电荷数守可知：235 92U ＋10n→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n ，可见产生了3个中子，链式反应的一个条件是铀燃料的体积必须大于或等于临界体积。
(3)根据爱因斯坦质能方程ΔE ＝Δmc 2，可求：ΔE ＝(2m p ＋2m n －m α)c 2≈4.3×10－12 J 。
高三基础复习：《动量守恒定律 波粒二象性 原子结构》测试卷及答案
《动量守恒定律波粒二象性原子结构》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，木块B与水平弹簧相连，放在光滑水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，而后木块将弹簧压缩到最短．关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是()①子弹射入木块的过程中系统动量守恒①子弹射入木块的过程中系统机械能守恒①木块压缩弹簧过程中，系统总动量守恒①木块压缩弹簧过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒A． ①①B． ①①C． ①①D． ①①2.氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下所示：处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为( )A．红、蓝、靛B．黄、绿C．红、紫D．蓝—靛、紫3.以下是物理学史上3个著名的核反应方程：x＋Li―→2y，y＋N―→x ＋O，y＋Be―→z＋【C】x、y和z是3种不同的粒子，其中z是()A． α粒子B．质子C．中子D．电子4.关于半衰期，以下说法正确的是（）A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。
B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克5.在距地面高为h处，同时以大小相等的初速v0分别平抛，竖直上抛，竖直下抛质量相等的物体m，当它们从抛出到落地时过程，动量的变化量①P最大的是（）A．平抛B．竖直上抛C．竖直下抛D．三者一样大6.质量为m的人站在质量为2m的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行．车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比．当车速为v0时，人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下．跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的v-t图像为（）A．答案AB．答案BC．答案CD．答案D7.链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是( ) A．质子B．中子C ．粒子D．粒子8.汞原子的能级如图，现一束单色光照射到大量处于基态的汞原子，汞原子只发出三种不同频率的单色光．关于入射光的能量下列说法正确的是( )A．等于4.9 eVB．等于7.7 eVC．等于8.8 eVD．大于或等于10.4 eV9.康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．如图给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子（）A．可能沿1方向，且波长变小B．可能沿2方向，且波长变小C．可能沿1方向，且波长变长D．可能沿3方向，且波长变长10.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。
高考物理复习：《动量守恒定律 波粒二象性 原子结构与原子核》测试卷及答案
《动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核》测试卷一、单选题(共15小题)1.在光滑的水平面上有两个质量均为m的物块A和B，物块B的左端与一轻弹簧相连并处于静止状态，如图所示．物块A以速度v0向物块B运动，在物块A通过弹簧和物块B相互作用的过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧对物块A和对物块B的冲量相同B．物块A，弹簧和物块B组成的系统，机械能不守恒C．弹簧的最大弹性势能为mv02D．物块B获得的最大速度可能大于v02.人们对“光的本性”的认识，经历了漫长的发展过程．下列符合物理学史实的是（）A．牛顿提出光是一种高速粒子流，并能解释一切光的现象B．惠更斯认为光是机械波，并能解释一切光的现象C．为了解释光电效应，爱因斯坦提出了光子说D．为了说明光的本性，麦克斯韦提出了光的波粒二象性3.下列说法正确的是（）A．结合能越大表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定B． β射线和光电效应中逸出的电子都是原子核衰变产生的C．均匀变化的电场可以产生电磁波D．在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。
4.下列说法中正确的是（）A．利用α射线可发现金属制品中的裂纹B．原子核中，质子间的库仑力能使它自发裂变C．在温度达到107K时，能与发生聚变，这个反应需要吸收能量D．一束C60分子通过双缝装置后会出现干涉图样，证明分子也会象光波一样表现出波动性5.两个完全相同、质量均为m的滑块A和B，放在光滑水平面上，滑块A与轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上，当滑块B以的初速度向滑块A运动，如图所示，碰到A后不再分开，下述说法中正确的是（）A．两滑块相碰和以后一起运动过程，系统动量均守恒B．两滑块相碰和以后一起运动过程，系统机械能均守恒C．弹簧最大弹性势能为D．弹簧最大弹性势能为6.一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。
已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m 2，分离后箭体以速率v 2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v 1为（ ）A ．v 0-v 2B ．v 0+v 2C ．D ．7.如图所示，A ，B 两物体质量分别为m A ，m B ，且m A ＞m B ，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F 的力，同时分别作用在A ，B 上经过相同距离后，撤去两个力，两物体发生碰撞并粘在一起后将（ ）A ． 停止运动B ． 向左运动C ． 向右运动D ． 运动方向不能确定8.光子在介质中和物质微粒相互作用，可使光的传播方向转向任何方向，这种现象叫做光的散射。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性经典测试题含答案(3)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性经典测试题含答案(3)一、选择题1．下图为氢原子的能级图．现有两束光，a 光由图中跃迁①发出的光子组成，b 光由图中跃迁②发出的光子组成，已知a 光照射x 金属时刚好能发生光电效应，则下列说法正确的是A ．x 金属的逸出功为2.86 eVB ．a 光的频率大于b 光的频率C ．氢原子发生跃迁①后，原子的能量将减小3.4 eVD ．用b 光照射x 金属，打出的光电子的最大初动能为10.2 eV2．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．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2.53×10－19J B ．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．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B ．实验中电子束的德布罗意波长为2meUλ= C ．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5．如图所示，当氢原子从n=4能级跃迁到n=2的能级和从n=3能级跃迁到n=1的能级时，分别辐射出光子a 和光子b ，则A ．由于辐射出光子，原子的能量增加B ．光子a 的能量小于光子b 的能量C ．光子a 的波长小于光子b 的波长D ．若光子a 能使某金属发生光电效应，则光子b 不一定能使该金属发生光电效应6．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 eV7．用一定频率的入射光照射锌板来研究光电效应，如图，则A ．任意光照射锌板都有光电子逸出B ．入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多C ．电子吸收光子的能量，需要积累能量的时间D ．若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的初动能越大8．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9．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10．用单个光子能量为5.6eV 的一束光照射图示的光电管阴极K ，闭合开关S ，将滑片P 从右向左滑动，发现电流表示数不断减小，当电压表示数为U 时，电流表示数恰好为零，已知阴极材料的逸出功为2.6eV ，则（ ）A．U＝2.6V B．U＝3.0V C．U＝5.6V D．U＝8.2V11．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是 ( )A．黑体辐射规律可用光的波动性解释B．光电效应现象揭示了光的波动性C．电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等12．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（）A．钾的逸出功大于钙的逸出功B．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长D．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量13．如图所示为氢原子的能级示意图，则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征，下列说法中正确的是（）A．一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子B．一群处于n＝3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n＝4能级C．处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离D．若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应14．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，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．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性C ．光只有波动性没有粒子性D ．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性15．研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A 吸收，在电路中形成光电流，下列光电流I 与A 、K 之间的电压U AK 的关系图象中，正确的是( )A ．B ．C ．D ．16．爱因斯坦提出了光量子概念，并成功解释了光电效应现象，因此获得了1921年的诺贝尔物理奖。
2016高中物理 第16、17章 动量守恒定律 波粒二象性综合能力测试题 新人教版选修3-5
2016高中物理第16、17章动量守恒定律波粒二象性综合能力测试题新人教版选修3-5本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如图)，这是由于( )A．人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小答案：D解析：人跳远从一定高度落下，落地前的速度一定，则初动量相同；落地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量变化量Δp一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用时间短，根据动量定理Ft＝Δp，t长F小，故D对。
2.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。
观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案：B解析：相互作用过程中的相互作用力大小相等，方向相反，作用时间相同，因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，由动量定理可知，甲、乙动量变化大小相等，方向相反，A 错，B 对；虽然相互作用力大小相等，方向相反，甲、乙在相互作用过程中的位移不同，乙对甲做的正功，与甲对乙做的负功多少不同，由动能定理知，甲的动能增加量，不等于乙动能的减少量，故C 、D 错误。
《动量守恒定律》测试题(含答案)
... .jz.第16章《动量守恒定律》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．质量为m ，速度为v 的棒球，与棒相互作用后以被原速率弹回，则小球动量的变化量为（取作用前的速度方向为正方向）（）A ．0B ．-2mvC ．2mvD ．mv2．相向运动的A 、B 两辆小车相撞后,一同沿A 原来的方向前进,则碰撞前的瞬间（ ）A ．A 车的动量一定大于B 车的速度 B ．A 车的速度一定大于B 车的动量C ．A 车的质量一定大于B 车的质量D ．A 车的动能一定大于B 车的动能3．将质量为m 的铅球以大小为v 0、仰角为θ的初速度抛入一个装着沙子的总质量为m '的静止小车中,如图所示,小车与地面间的摩擦力不计,则最后铅球与小车的共同速度等于（）A ．0cos mv m m θ+'B ．0sin mv m m θ+'C ．0mv m m +'D ．0tan mv m m θ+' 4．物体在恒定合力F 作用下做直线运动，在1t ∆内速度由0增大到1E ，在2t ∆内速度由v 增大到2v.设2E 在1t ∆内做功是1W ，冲量是1I ；在2t ∆内做功是2W ，冲量是2I ，那么( )A ．1212I I W W <=，B ．1212I I W W <<，C ．1212,I I W W ==D ．1212I I W W =<，5．沿光滑水平面在同一条直线上运动的两物体A 、B 碰撞后以共同的速度运动，该过程的位移—时间图象如图所示。
则下列判断错误的是（）A ．碰撞前后A 的运动方向相反B ．A 、B 的质量之比为1：2C ．碰撞过程中A 的动能变大，B 的动能减小D ．碰前B 的动量较大6．如图所示，质量M=3kg 的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动。
质量m=2kg 的小球(视为质点)通过长L=0.5m 的轻杆与滑块上的光滑轴O 连接，开始时滑块静止，轻杆处于水平状态，现让小球从静止开始释放，取g=10m/s 2，下列说法正确的的是（）A．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，轻杆对小球的弹力一直沿杆方向B．小球m从初始位置到第一次到达最低点时，小球m 速度大小为C．小球m从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2mD．小球m上升到的最高位置比初始位置低7．蹦极是一项刺激的极限运动,如图,运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处,从几十米高处跳下(忽略空气阻力)。
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2016高中物理第16、17章动量守恒定律波粒二象性综合能力测试题新人教版选修3-5本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1．跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全(如图)，这是由于( )A．人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上小B．人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上小C．人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小D．人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上小答案：D解析：人跳远从一定高度落下，落地前的速度一定，则初动量相同；落地后静止，末动量一定，所以人下落过程的动量变化量Δp一定，因落在沙坑上作用的时间长，落在水泥地上作用时间短，根据动量定理Ft＝Δp，t长F小，故D对。
2.我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。
观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功答案：B解析：相互作用过程中的相互作用力大小相等，方向相反，作用时间相同，因此甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，由动量定理可知，甲、乙动量变化大小相等，方向相反，A 错，B 对；虽然相互作用力大小相等，方向相反，甲、乙在相互作用过程中的位移不同，乙对甲做的正功，与甲对乙做的负功多少不同，由动能定理知，甲的动能增加量，不等于乙动能的减少量，故C 、D 错误。
3.如图所示，质量为m 的人立于平板车上，人与车的总质量为M ，人与车以速度v 1在光滑水平面上向东运动。
当此人相对于车以速度v 2竖直跳起时，车的速度变为( )A.Mv 1－Mv 2M －m向东 B ．Mv 1M －m向东 C.Mv 1＋Mv 2M －m向东 D ．v 1 向东答案：D解析：人和车这个系统，在水平方向上合外力等于零，系统在水平方向上动量守恒。
设车的速度v 1的方向为正方向，选地面为参考系。
初态车和人的总动量为Mv 1，末态车的动量为(M －m )v 1′(因为人在水平方向上没有受到冲量，其水平动量保持不变)。
人在水平方向上对地的动量仍为mv 1，则有Mv 1＝(M －m )v 1′＋mv 1 (M －m )v 1＝(M －m )v 1′所以v 1′＝v 1，正确答案应为D 。
4．如图所示，使用强度相同的连续光谱中的由红到紫等色光按顺序照射光电管阴极，电流表G 有示数，且均达到最大值，在螺线管外悬套一金属线圈，线圈中能产生感应电流的是( )A ．紫光照射时B ．红光照射时C ．改变照射光颜色的过程中D ．各种色光均可以产生感应电流 答案：C解析：只有线路中产生变化的电流时，才能在金属线圈中产生感应电流，所以C 能产生感应电流。
5.(河北邢台一中2014～2015学年高二下学期检测)如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )A．a光的频率一定小于b光的频率B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大答案：D解析：用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率，用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，知b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率，故A 错误。
增加b光的强度，仍然不能发生光电效应，电流计指针不偏转，故B错误。
电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c 到d，故C错误。
增加a光的强度，则单位时间内发出的光电子数目增多，通过电流计的电流增大，故D正确。
6.如图所示，一个质量为m1＝50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。
气球和长绳的总质量为m2＝20kg，长绳的下端刚好和水平面接触。
当静止时人离地面的高度为h＝5m。
如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是(可以把人看作质点)( )A．5m B．3.6mC．2.6m D．8m答案：B解析：当人滑到绳下端时，如图所示，由动量守恒，得m 1h 1t ＝m 2h 2t，且h 1＋h 2＝h 。
解得h 1＝1.4m ；所以他离地高度H ＝h －h 1＝3.6m ，故选项B 正确。
7．一束复色光从玻璃界面MN 射向空气时分成a ，b ，c 三束，如图所示，三束光相比较可以判定( )A ．在玻璃中c 光束的速度最大B ．在玻璃中a 光束的速度最大C ．b 光束的光子能量最大D ．若b 光束照射光电管恰能发生光电效应，那么c 光束照射光电管时也一定能发生光电效应答案：BD解析：从玻璃射入空气的光线，偏折大的频率高，故c 光束的频率高，a 光束的频率低，同时，频率高的光线在玻璃中的速度小，频率低的光线在玻璃中的速度大；光子的能量又取决于其频率，频率高的能量大。
8．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。
下列事实中突出体现波动性的是( )A ．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B ．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C ．质量为10－3kg 、速度为10－2m/s 的小球，其德布罗意波长约为10－28m ，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D ．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同答案：BD解析：光子照到锌板上，发生光电效应，说明光有粒子性，A 不正确。
白光在肥皂泡上发生薄膜干涉时，会出现彩色条纹，光的干涉现象说明了光有波动性，B 正确。
由于实物的波长很小，波动性不明显，表现为粒子性，C 不正确。
用热中子研究晶体结构，其实是通过中子的衍射来“观察”晶体，是利用中子的波动性，D 正确。
故选BD 。
9.(绍兴一中2013～2014学年高二下学期期末)N 为钨板，M 为金属网，它们分别与电池的两极相连，各电池的电动势和极性如图所示，已知金属钨的逸出功为4.5eV 。
现分别用不同能量的光子照射钨板(各光子的能量已在图上标出)，那么如图中，没有光电子到达金属网的是( )答案：AC解析：加反向电压时，只要入射光电子的能量h ν≥W 0＋eU ，即有光电子到达金属网，将各数值代入上式可判D 选项中光电子能到达金属网；B 选项加正向电压，且入射光电子能量大于逸出功，所以有光电子到达金属网。
综上所述，A 、C 选项符合题意。
10.(襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中2013～2014学年高二下学期期中联考)如图所示，长木板A 放在光滑的水平面上，质量为m ＝4kg 的小物体B 以水平速度v ＝2m/s 滑上原来静止的长木板A 的上表面，由于A 、B 间存在摩擦，之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示，取g ＝10m/s 2，则下列说法正确的是( )A ．木板A 获得的动能为2JB ．系统损失的机械能为2JC ．木板A 的最小长度为2mD ．A 、B 间的动摩擦因数为0.1 答案：AD解析：由图象可知，木板获得的速度为v ＝1m/s ，A 、B 组成的系统动量守恒，以B 的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv 0＝(M ＋m )v ，解得：木板A 的质量M ＝4kg ，木板获得的动能为：E k ＝12Mv 2＝2J ，故A 正确；系统损失的机械能ΔE ＝12mv 20－12mv 2－12Mv 2，代入数据解得：ΔE ＝4J ，故B 错误；由图得到：0～1s 内B 的位移为x B ＝12×(2＋1)×1m＝1.5m ，A 的位移为x A ＝12×1×1m＝0.5m ，木板A 的最小长度为L ＝x B －x A ＝1m ，故C 错误；由图象可知，B 的加速度：a ＝－1m/s 2，负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得：μm B g ＝m B a ，代入解得μ＝0.1，故D 正确。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共3小题，共18分。
把答案直接填在横线上) 11．(5分)(抚州市四校2014～2015学年高二下学期期中联考)如图所示，一静电计与锌板相连，在A 处用一紫光灯照射锌板，关灯后，指针保持一定偏角。
(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触，则静电计指针偏角将________。
(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)使静电计指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板，静电计指针无偏转，那么，若改用强度更大的红外线照射锌板，可观察到静电计指针________(填“有”或“无”)偏转。
答案：(1)减小 (2)无解析：(1)锌板在紫外线照射下，发生光电效应现象，有光电子飞出，锌板带正电；将一带负电的金属球与锌板接触，将锌板上的正电荷中和一部分，锌板正电荷减少，则静电计指针偏角将减小。
(2)要发生光电效应现象，照射光的频率必须大于被照射金属的极限频率，而与照射光的强度无关。
用黄光照射，静电计指针无偏转，即不能发生光电效应现象。
当改用强度更大的红外线照射时，因为红外线的频率比黄光低，所以用红外线照射更不能发生光电效应现象，静电计指针无偏转。
12．(6分)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。
现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图所示)利用以上实验器材还可以完成“验证动量守恒定律”的实验。
为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m 1v 0＝(m 1＋m 2)v(1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：________。
(2)在我们所选的器材中：________器材对应原理中的m 1(填写器材编号)。
答案：(1)ABC (2)B13．(7分)用如图所示装置来进行探究碰撞的不变量的实验，质量为m B 的钢球B 放在小支柱N 上，球心离地面高度为H ；质量为m A 的钢球A 用细线拴好悬挂于O 点，当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ，且细线与竖直线之间夹角为α。