《波粒二象性》测试题

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波粒二象性阶段测试题

波粒二象性阶段测试题(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。

1～6小题只有一个选项符合题目要求，7～9小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于( )A ．等效替代B ．控制变量C ．科学假说D ．数学归纳2．关于德布罗意波，下列说法正确的是( )A ．所有物体不论其是否运动，都有对应的德布罗意波B ．任何一个运动着的物体都有一种波和它对应，这就是德布罗意波C ．电磁波也是德布罗意波D ．只有运动着的微观粒子才有德布罗意波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的德布罗意波3．关于热辐射，下列说法中正确的是( )A ．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关B ．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的C ．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值D ．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动4．经150 V 电压加速的电子束，沿同一方向射出来，穿过铝箔射到其后的屏上，则( )A ．所有电子的运动轨迹均相同B ．所有电子到达屏上的位置坐标均相同C ．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D ．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置5.光子有能量，也有动量，动量p ＝h λ，它也遵守有关动量的规律。

如图所示，真空中，有“∞”形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO ′在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片(吸收光子)，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子)。

当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始时的转动情况(俯视)，下列说法中正确的是( B )A．顺时针方向转动B．逆时针方向转动C．都有可能D．不会转动6.如图所示是一个粒子源，产生某种微观粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光。

高中物理《波粒二象性》章末检测试题(含答案)

《波粒二象性》章末检测试题(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．普朗克能量子假说是为解释( )A．光电效应实验规律提出的B．康普顿效应实验规律提出的C．光的波粒二象性提出的D．黑体辐射的实验规律提出的2．对于光的波粒二象性的理解正确的是( )A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著3．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件．下列表述正确的是( ) A．硅光电池是把光能转化为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应4．以下说法正确的是( )A．若用红光照射金属时发生光电效应，则用其他可见光照射该金属均能产生光电效应B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的照射时间太短C．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性D．物质波是一种概率波，在微观物理学中可以用“轨迹”来描述粒子的运动5．频率为ν的光子的动量和波长的关系是λ＝hp，能量为ε，则光的速度为( )A．ελ/h B．pεC．ε/p D．h2/(ε·p)6．用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而发生光电效应，可得到光电子最大初动能E k随入射光频率ν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，若将二者的图线画在同一个E k－ν坐标图中，用实线表示钨，虚线表示锌，则能正确反映这一过程的是下图中的( )7．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( )A．微波是指波长在10－3m到10 m之间的电磁波B．微波和声波一样都只能在介质中传播C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说8.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的关系如图所示．则这两种光( )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涉，a光的相邻条纹间距大D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大9．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，则此金属板的逸出功为( )A .hc 2λB .2hc 3λC .34hc λD .4h λ5c10.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象．当用某单色光照射光电管的阴极K 时，会发生光电效应现象．闭合开关S ，在阳极A 和阴极K 之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U 称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的最大初动能E km .现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U 1和U 2，设电子质量为m ，电荷量为e ，则下列关系式中正确的是( )A ．用频率为ν1的光照射时，光电子的最大初速度v ＝2eU 1mB ．阴极K 金属的逸出功W0＝h ν1－eU 1 C ．阴极K 金属的极限频率νc ＝U 1ν2－U 2ν1U 1－U 2D ．普朗克常数h ＝1－U 2ν1－ν2二、非选择题(本题共4小题，共60分)11．(12分)一颗质量为5 kg的炮弹以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长为________；假设它以光速运动，它的德布罗意波长为________；若要使它的德布罗意波长为400 nm，则它的速度为________．12．(15分)一电子具有200 m/s的速率，动量的不确定范围是0.01%，我们确定该电子位置时，有多大的不确定范围？(电子质量为9.1×10－31kg)13．(15分)铝的逸出功是4.2 eV，现在用波长200 nm的光照射铝的表面．(1)求光电子的最大初动能；(2)求遏止电压；(3)求铝的极限频率．4.(18分)已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能为1.4×103J，其中可见光部分约占45%.假设可见光的波长为0.55 μm，太阳光向各个方向的辐射是均匀的，日地之间距离R＝1.5×1011m，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由此可估算出太阳每秒钟辐射的可见光的光子数约为多少个(保留两位有效数字)．《波粒二象性》章末检测试题参考答案1．D 2.AD 3．A 4．A 5．AC 6．A 7．ACD 8．BC 9．B 10．ABD 11．6.63×10－37m 4.42×10－43m 3.32×10－28m/s解析炮弹的动量p ＝mv ＝103kg·m/s它的德布罗意波长为λ＝h p ＝6.63×10－34103m ＝6.63×10－37m 当它以光速c ＝3×108m/s 运动时λ′＝h p ′＝h mc ＝6.63×10－345×3×108m＝4.42×10－43m当λ″＝400 nm ＝4×10－7m 时 v ＝hm λ″＝6.63×10－345×4×10－7 m/s ＝3.32×10－28m/s.12．Δx ≥2.90×10－3m解析由不确定性关系Δx Δp ≥h4π得：电子位置的不确定范围Δx ≥h4πΔp＝6.63×10－344×3.14×9.1×10－31×200×0.01%m ＝2.90×10－3m 13． (1)2.02 eV (2)2.02 V (3)1.01×1015Hz解析 (1)由爱因斯坦光电效应方程E k ＝h ν－W 0可得：E k ＝h cλ－W 0＝6.63×10－34×3×1082×10－7J －4.2×1.6×10－19J≈3.23×10－19J≈2.02 eV(2)由eU c ＝E k 得遏止电压U c ＝E ke＝2.02 V.(3)由W 0＝h νc 得极限频率：νc ＝W 0h ＝4.2×1.6×10－196.63×10－34Hz≈1.01×1015Hz. 14．4.9×1044个解析因太阳光向各个方向的辐射是均匀的，可认为太阳每秒钟辐射的可见光的光子数等于以太阳为球心、日地之间距离为半径的球面上每秒钟获得的可见光的光子数，已知每秒钟从太阳射到地球上垂直于太阳光的每平方米截面上的辐射能σ＝1.4×103J/(s·m 2)，可见光所占全部辐射能的比例为η＝45%，则太阳每秒钟辐射的可见光的能量E ＝4πR 2ση，而每个可见光子的能量E 0＝h ν，则太阳每秒钟辐射出的可见光的光子数N ＝E E 0＝4πR 2σηλhc≈4.9×1044个．。

《波粒二象性》子专题专项训练题及参考答案

《波粒二象性》子专题专项训练题及参考答案一. 选择题1. 下列关于光电效应的说法准确的是（）A. 若某材料的逸出功是W，则它的极限频率B. 光电子的初速度和照射光的频率成正比2. 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3. 关于光的波粒二象性的理解准确的是（）A. 大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B. 光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C. 高频光是粒子，低频光是波D. 波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著4. 当具有5.0eV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1.5eV。

为了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（）A. 1.5eVB. 3.5eVC. 5.0eVD.6.5eV5. 关于光电效应，以下说法准确的是（）A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C. 能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D. 用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属一定不发生光电效应6. 在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法准确的是（）A. 使光子一个一个地通过单缝，如果时间充足长，底片上会出现衍射图样B. 单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C. 光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D. 单个光子通过单缝后打在底片的情况表现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况表现出规律性7. 在中子衍射技术中，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相近，已知中子质量m=1.67×10－27 kg，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s，能够估算出德布罗意波长λ=1.82×10－10 m的热中子的动量的数量级可能是（）A. 10－17kg·m/sB. 10－18kg·m/sC. 10－20kg·m/sD. 10－24kg·m/s8. 人类对光的本性的理解经历了曲折的过程，下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（）A. 牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B. 光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C. 麦克斯韦预言光是一种电磁波面D. 光具有波粒二象性二. 填空题9. 如下图所示，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，指针保持一定偏角。

高中物理波粒二象性200题(带答案)

一、选择题1．实物粒子和光都具有波粒二象性。

下列事实中不能突出体现波动性的是( )A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D. 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】D【解析】电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波；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；人们利用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；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；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．故选项D正确.2．下列说法正确的是A. 氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B. 利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径C. 原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律D. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】A【解析】根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，通过实验可以估算原子核的半径，而不是原子的半径，故B错误；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项C错误；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项D错误；故选A.3．下列说法正确的是( )A. 居里夫人通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型B. β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C. 爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D.组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力，核力是万有引力的一种表现【答案】C【解析】A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A正确；B、β衰变中产生的β射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；C、爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故C正确；D、核力是一种强相互作用力，核子结合成原子核，不是万有引力的一种表现，故D错误。

波粒二象性单元测试题

波粒二象性练习题一1．关于光电效应，有如下几种陈述，正确的是（）A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流的强度与入射光的强度无关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要大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2．（1）已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大功能为1.0eV，入射光的波长应为__________m（2）如图所示，电路中所有元件完好，光照射到阴极上时，灵敏电流计中没有电流通过，其原因可能是（）A. 入射光太弱；B. 入射光波长太长；C. 光照时间短；D. 电源正负极接反。

3.红光和紫光相比（）A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大B. 红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大C. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小D. 红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小．对爱因斯坦光电效应方程，下面的理解正确的有（） 4A. 只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E KB. 式中的W表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功C. 逸出功W和极限频率ν之间应满足关系式W= hνccD. 光电子的最大初动能和入射光的频率成正比5．用某种频率的紫外线分别照射铯、锌、铂三种金属，从铯中发射出的光电子的最大初动能是2.9eV，从锌中发射出的光电子的最大初动能是1.4eV，铂没有光电子射出，则对这三种金属逸出功大小的判断，下列结论正确的是（）A．铯的逸出功最大，铂的逸出功最小B．锌的逸出功最大，铂的逸出功最小C．铂的逸出功最大，铯的逸出功最小D．铂的逸出功最大，锌的逸出功最小6．入射光线照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，那么以下说法中正确的是（）A. 从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B. 逸出的光电子的最大初动能减小单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小C.有可能不发生光电效应D.发现电流表读数不为零。

波粒二象性综合测试-f9d03f011c6648b0842dfa6ae17dd3df

绝密★启用前波粒二象性综合测试试卷副标题注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明一、多选题 1．下列说法正确的是：( ) A ．一切物体都能向外辐射电磁波 B ．用蓝光照射某金属时能产生光电效应，则改用红光照射该金属也一定能产生光电效应 C ．光电效应中，从金属逸出的光电子就是光子 D ．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性 2．量子理论是现代物理学两大支柱之一.量子理论的核心观念是“不连续”.关于量子理论，以下说法正确的是（） A ．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念 B ．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒定律解释了光电效应 C ．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的 D ．海森伯的不确定性关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的 3．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 4．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v 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○…………外…○…………订…………○…………线…………○……※※订※※线※※内※※答※※题※※ ○…………内…○…………订…………○…………线…………○……做减速运动。

光电流i 由图中电流计测出，反向电压U 由电压表测出。

当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压U c ，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是( ) A ． B ．C ．D ．5．一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是（） A ．无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度，金属的逸出功都不变B ．只延长照射光照射时间，光电子的最大初动能将增加C ．只增大照射光的频率，光电子的最大初动能将增大D ．只增大照射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多二、单选题6．用图示装置研究光电效应现象，阴极K 与滑动变阻器的中心触头c 相连，当滑片P 移到c 点时，光电流为零.为了产生光电流，可采取的措施是（）………外…………○…………装…学校:___________姓名………内…………○…………装…A ．增大入射光的频率B ．把P 向a 移动C ．把P 向b 移动D ．增大入射光的强度 7．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 8．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现粒子性的是（） A ．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样 B ．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 9．某单色光照射到一逸出功为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 ，设电子的质量为m ，带电量为e ，普朗克常量为h ，则该光波的频率为（） A ． B ． C ． - D ． + 10．用不同频率的光分别照射钨( )和锌( ),产生光电效应,根据实验可画出光电子的最大初动能随入射光频率变化的图线.已知钨的逸出功是 ,锌的逸出功为 ,若将二者的图线画在同一个坐标系中,则正确的图是（） A ． B ． C ． D ．…………装…………○…………○……※※请※※不※※要※※在※※装※※答※※题※※…………装…………○…………○……第II卷（非选择题)请点击修改第II卷的文字说明三、填空题11．用图甲所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为5eV的光照射到光电管上时，测得电流计的示数随电压变化的图像如图乙所示.则光电子的最大初动能为__________J，金属的逸出功为________J.四、实验题12．小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示。

波粒二象性检测题

（AC）1.对于热辐射的认识，下列说法正确的是A．常温下我们看到的不透明物体的颜色是物体反射电磁波的颜色B．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，看上去是黑的C．眼睛看到物体可能是因为物体自身辐射的电磁波，也可能是物体透射或反射外界电磁波D．随温度升高，短波波段电磁辐射强度增加，长波波段电磁辐射强度降低（ ABD ）2. 关于带电粒子的辐射和吸收能量的特点，以下说法正确的是A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的（ D ）3.如右图所示，该装置是利用光电管产生光电流的电路。

下列说法中正确的是A．K为光电管的阳极B．通过灵敏电流计G的电流方向从b到aC．若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流D．若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流（ AD ）4.在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是A．增大入射光的强度，光电流增大B．减小入射光的强度，光电效应现象消失C．改变频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应D．改变频率大于ν的光照射，遏止电压增大（ ABCD ）5.用爱因斯坦光子说来解释光电效应，下列说法中正确的是A．每一个光电子都是电子吸收一个光子的能量后从金属表面跑出来的B．电子克服金属原子核的引力，并从金属内部逃逸出来所需要的能量最小值，叫做逸出功C．入射光的频率只有大于金属的极限频率时，才能产生光电效应D．光子的能量跟它的频率成正比，入射光频率越高，打出的光电子最大初动能越大（ D ）6.某光源发出的光由不同波长的光组成，不同波长的光的强度如图所示，表中给出了一些材料的极限波长，用该光源发出的光照射表中材料A．仅钠能产生光电子B．仅钠、铜能产生光电子C．仅铜、铂能产生光电子D．都能产生光电子（ C ）7.某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P ，c 表示光速，h 表示普朗克常量，则激光器每秒发射的能量子数为A.Pc hλB.hc λC.λP hcD.λc hP（D ）8.近年来，数码相机几近家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1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 ．光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B ．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C ．大量光子表现光具有粒子性D ．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性（ CD ）9. 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，比较不同曝光时间摄得的照片，发现曝光时间不长的情况下，照片上是一些散乱的无规则分布的亮点，若曝光时间较长，照片上亮点分布区域呈现出不均匀迹象；若曝光时间足够长，照片上获得清晰的双缝干涉条纹，这个实验说明了A ．光只具有粒子性B ．光只具有波动性C ．少量光子的运动显示了粒子性，大量光子的运动显示波动性D ．光的波动性不是光子之间的相互作用引起的（ C ）10. 在中子衍射技术中，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相近。

波粒二象性试卷含答案

B．光波频率越高，粒子性越明显。

C．能量较大的光子其波动性越显著。

D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性。

E．光的波粒二象性应理解为，在某种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下，光的波动性表现明显。

4、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。

17《波粒二象性》章末测试

7.用不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子的最大初动能Ek随入射光频率ν变化的 Ek-ν图象.已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个坐标系中,以实线表示钨,虚线表示锌,则下图中正确反映这一过程的图象是( )
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6.紫外线的动量为 hc,一个静止的O2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.沿光子运动相反的方向运动 D.可能向任何方向运动解析:由动量守恒可知,O2分子吸收了紫外线光子后与原来的
运动方向相同,故B选项正确. 答案:B
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1 2 ,即 1 2 5 . 2 1 2 1 4
答案:D
第5页第共5页33 页源自3.现有a､b､c三束单色光,其波长关系λa>λb>λc,用b光照到某金属时,恰能发生光电效应,若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定( )
A.a光束照射时,不能发生光电效应 B.c光束照射时,不能发生光电效应 C.a光束照射时,释放的光电子数目多 D. c光束照射时,释放出的光电子最大初动能最小答案:A
n

Im e
t

0.64 106 1.6 1019
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
1 2
mv2m

h

W

h
c

h
c
0

6.631034
3108

(
0.5
1 106

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。

高考物理新近代物理知识点之波粒二象性经典测试题及答案

高考物理新近代物理知识点之波粒二象性经典测试题及答案一、选择题1．用一束单色光照射A、B两种金属，若照射A得到光电子的最大初动能比照射B得到光电子的最大初动能大．则A．若增大光照强度，则光电子的最大初动能增大B．金属A的逸出功比金属B逸出功大C．金属A的截止频率比金属B的截止频率低D．得到的光电子在真空中运动的速度为光速2．下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有()①X射线被石墨散射后部分波长增大②锌板被紫外线照射时有电子逸出但被可见光照射时没有电子逸出③轰击金箔的α粒子中有少数运动方向发生较大偏转④氢原子发射的光经三棱镜分光后，呈现线状光谱A．①②B．①②③C．②③D．②③④3．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E1、E2、E3、E4，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E4﹣E3、E4﹣E2D．金属的逸出功W0一定满足关系：E2﹣E1＜W0＜E3﹣E14．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．下列说法中正确的是A．一群处于n=3激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出三种不同波长的光子，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光子波长最长B．α粒子散射实验验证了卢瑟福原子核式结构模型的正确性C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变小D．发生光电效应时，入射光越强，光子能量就越大，光电子的最大初动能就越大9．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10．下列说法正确的是（）A．不确定关系告诉我们，不能准确测量物体的位置或动量的值B．天然放射现象揭示了原子具有核式结构C．原子核衰变的半衰期不受温度压强影响，但与元素的状态有关D．氢弹的原理是核聚变，同等情况释放的能量大于原子弹11．如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。

第二章波粒二象性小测

波粒二象性小测姓名：_______________班级：_______________分数：_______________一、填空题（每空？分，共？分）1、铝的逸出功为W0=6.72×10-19 J，用波长λ=200nm的光照射不带电的铝箔，发生光电效应，此时铝箔表面带＿＿＿＿＿（选填“正”或“负”）电．若用铝箔制作光电管，普朗克常量h=6.63×10-34 J•s，则它的遏止电压为＿＿＿＿＿V （结果保留二位有效数字）．2、在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。

若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。

已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e，c和h。

3、如图所示是使用光电管的原理图，当频率为v的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。

（1）当变阻器的滑动端P向_____滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会增大。

（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____（已知电子电荷量为e）。

（3）如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将__________ （填“增加”、“减小”或“不变”）。

4、用不同频率的光照射某金属，测量其反向遏止电压U C与入射光频率ν，得到U C-ν图象，根据图象求出该金属的截止频率νC= Hz，金属的逸出功W= eV，普朗克常量h= J·s．5、在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的单色光A照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应，那么用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是________（选填“a流向b”或“b流向a”）；两种单色光的波长大小关系是λA_______λB（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

6、当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为A．1.5 eV B．3.5 eV C．5.0 eV D．6.5 eV二、选择题（每空？分，共？分）7、光电效应实验中，下列表述正确的是()A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子8、对光电效应的理解，以下说法正确的是()A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能从金属逸出B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功，光电效应便不能发生了．但如换用波长更长的入射光子，则有可能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同9、下列说法不正确的是（）A.光电效应和康普顿效应深入地解释了光的粒子性的一面B.光的干涉和衍射现象是光具有波动性的有力证据C.继电子的波动性被证实之后，科学家陆续证实了质子、中子、原子、分子等的波动性D.电子的德布罗意波长不可能比可见光的波长短10、关于光的本性，下列说法正确的是（）（A）波长较长的光是波，波长较短的光是粒子（B）光有的时候是波，有的时候是粒子（C）光既具有波动性，同时又具有粒子性（D）光的干涉现象说明光具有波粒二象性11、康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量．右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12、如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出。

(完整版)波粒二象性试题汇总

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2．实物粒子也具有波动性，只是因其波长太小，不易观察到，但并不能否定其具有波粒二象性。

关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是()A．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B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性3．电子属于实物粒子，1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。

如图所示是该实验装置的简化图，下列说法正确的是()A．亮条纹是电子到达概率大的地方B．该实验说明物质波理论是正确的C．该实验再次说明光子具有波动性D．该实验说明实物粒子具有波动性(2016·宁波期末)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为A．λ1λ2λ1＋λ2B．λ1λ2λ1－λ2C ．λ1＋λ22D．λ1－λ221．(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间很短，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C．大量光子的运动显示光的波动性D．光只有波动性没有粒子性2．(多选)关于物质波，下列说法错误的是()A．任何运动的物体都伴随着一种波，这种波叫做物质波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．宏观物体尽管具有波动性，但它们不具有干涉、衍射等现象3．(多选)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后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。

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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 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C 正确。

答案：C2．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C ．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3.0×108 m/s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 、C 错；光真空中的速度为3.0×108 m/s ，故D 对。

答案：A 、D3．现代科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m ＝1.67×10－27kg ，可以估算德布罗意波长λ＝1.82×10－10m 的热中子动能的数量级为( ) A ．10－17J B ．10－19J C ．10－21JD ．10－24J解析：由p ＝h λ及E k ＝p 22m 得，E k ＝h 22mλ2＝ 6.6262×10－682×1.67×10－27×1.822×10－20 J ≈4×10－21J ，C 正确。

答案：C4．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数越多，逸出的电子数也越多，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 k ＝hν－W 0知，C 错误；由产生光电效应的条件知，D 正确。

答案：D5．下列有关光的说法中正确的是( )A ．光电效应表明在一定条件下，光子可以转化为电子B ．大量光子易表现出波动性，少量光子易表现出粒子性C ．光有时是波，有时是粒子D ．康普顿效应表明光子和电子、质子等实物粒子一样也具有能量和动量解析：光电效应中，光子把能量转移给电子，而不是转化为电子，A 错误；由光的性质可知，B 正确；波动性和粒子性是光的两个固有属性，只是在不同情况下一种属性起主要作用，C 错误；康普顿效应表明光具有能量和动量，能量ε＝hν，动量p ＝hλ，D 正确。

答案：B 、D6．一激光器发光功率为P ，发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ，若在真空中速度为c ，普朗克常量为h ，则下列叙述正确的是( )A ．该激光在真空中的波长为nλB ．该激光的频率为cλC ．该激光器在t s 内辐射的能量子数为PtnλhcD ．该激光器在t s 内辐射的能量子数为Ptλhc解析：激光在介质中的折射率n ＝c v ＝λ0νλν＝λ0λ，故激光在真空中的波长λ0＝nλ，A 正确；激光频率ν＝c λ0＝c nλ，B 错误；由能量关系Pt ＝Nε，c ＝λ0ν，λ0＝nλ及ε＝hν得N ＝Ptnλhc ，C正确，D 错误。

答案：A 、C7．两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则()A．在真空中，a光的传播速度较大B．在水中，a光的波长较小C．在真空中，b光光子的能量较大D．在水中，b光的折射率较小解析：由已知可得频率νa＜νb，所以λa＞λb，B对；由光子能量E＝hν得，a光光子能量大，C错；在同种介质中频率大的光折射率大，即n a＞n b，D对；在真空中各种光传播速度相同，都是c＝3×108 m/s，A错。

答案：B、D8．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，下列说法中正确的是()A．单缝宽，光沿直线传播，这是因为位置不确定量大，动量不确定量小可以忽略B．当光能发生衍射现象时，动量不确定量就不能忽略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．以上解释都不正确解析：由不确定关系ΔxΔp≥h4π知，A、B、C正确。

答案：A、B、C9．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，由表中数据可知()A.B．无线电波通常情况下只表现出波动性C．电子照射到金属晶体上能观察到波动性D．只有可见光才有波动性解析：弹子球的波长相对太小，所以检测其波动性几乎不可能，A对；无线电波波长较长，所以通常表现为波动性，B对；电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能利用金属晶体观察电子的波动性，C对；由物质波理论知，D错。

答案：A、B、C10．研究光电效应规律的实验装置如图(十七)－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。

当电流计的示数为零时，电压表的示数称为反向截止电压U 0。

在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是( )图(十七)－1解析：由光电效应方程E k ＝h ν－W ，若加反向截止电压，则e U 0＝E k 时无光电流，则U 0＝E k e ＝h νe －We ，则U 0与ν的关系图线不过原点，故B 错；根据光电效应规律，当反向电压U 和频率ν一定时，光电流i 与光强I(光子个数)成正比，故A 正确；由于光强I 与入射光的光子个数成正比，所以当光强I 和频率ν一定时，光电流i 与反向电压U 的关系为C ，C 正确；根据光电效应规律，当光强I 和频率ν一定时，光电流i 与产生光电子的时间关系是“瞬时”关系(10－9 s)，故D 项正确，本题只有B 错，故选B 。

答案：B第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、填空题。

(共4小题，每小题5分，共20分。

把答案直接填写在题中横线上，不要求写出演算过程。

)11．(5分)如图(十七)－2所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指针归零。

用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带________电(选填“正”或“负”)；若改用红外线重复上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率________红外线(选填“大于”或“小于”)。

图(十七)－2解析：毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，因锌板被紫外线照射后发生光电效应缺少电子而带正电，故验电器的负电荷与锌板正电荷中和一部分电荷后验电器指针偏角变小。

用红外线照射验电器指针偏角不变，说明锌板未发生光电效应，说明锌板的极限频率大于红外线的频率。

答案：正大于12．(5分)在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是______________________。

解析：入射光频率小于这种金属的极限频率(即入射光波长大于这种金属的极限波长)，不能发生光电效应现象，即无光电子逸出。

另一种可能是光电管上所加反向电压太大，逸出的光电子减速运动，速度为零后又返回，使电路中没有电流通过。

答案：入射光波长太大(或反向电压太大)13．(5分)利用金属晶格(大小约10－10 m)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，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则加速后电子的德布罗意波长为λ＝________，若电子质量m＝9.1×10－31kg，加速电压U＝300 V，则电子束________(能或不能)发生明显衍射现象。

图(十七)－3解析：由eU＝E k及p＝2mE k得λ＝hp＝h2meU；将U＝300 V代入，得λ＝6.626×10－342×9.1×10－31×1.6×10－19×300m≈0.71×10－10 m λ与金属晶格差不多，所以能发生明显衍射。

答案：h2meU能 14．(5分)利用光电管产生光电流的电路如图(十七)－3所示。

电源的正极应接在________端(填“a ”或“b ”)；若电流表读数为8 μA ，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是________个(已知电子电荷量为1.6×10－19C)。

解析：由题意知，电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，光电管的阴极为K ，光电子从K 极发射出来要经高电压加速，所以a 端应该接电源正极，b 端接电源负极。

假定从阴极发射出来的光电子全部到达阳极A ，则每秒从光电管阴极发射出来的光电子数目为n ＝Q e ＝It e ＝8×10－61.6×10－19个＝5×1013个。

答案：a 5×1013三、计算题(共6小题，共40分。

解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

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. (6分)如图(十七)－4所示，当开关S 断开时，用光子能量为2.5 eV 的一束光照射阴极P ，发现电流表读数不为零。

合上开关，调节滑线变阻器，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，求此阴极材料的逸出功为多大？图(十七)－4解析：设光子能量为2.5 eV 照射时，光电子的最大初动能为12m v 2，阴极材料的逸出功为W ，据爱因斯坦光电效应方程有：12m v 2＝h ν－W①题图中光电管上加的是反向电压，据题意，当反向电压达到U ＝0.60 V 以后，具有最大初动能的光电子也不能达到阳极，因此eU ＝12m v 2②由①②得W ＝hν－eU ＝2.5 eV －0.6 eV ＝1.9 eV 。