吉林大学大学物理作业波粒二象性习题答案
吉林大学大学物理作业第18章波粒二象性习题答案
3180 (1- 1)190 304000
3.用于康普顿散射实验中的X射线波长0 0.2 1010 m。当
散射角为90°时，求：（1）X射线波长的改变量；（2） 碰撞电子所获得的动能；（3）电子所获得的动量。
解：（1）根据康普顿散射公式
（2） 碰 撞电子0 所获m 得h 0c的(1动c 能 o)s0.02A 4
速粒子的物质波公式是＿＿＿ ＿h＿m 0 ，初
速为零的电子在电势差为U的电场中加速
后，其物质波的公式是＿＿＿＿h＿2 _m _。 eU
11.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势 差为U的静电场加速后，其德布罗电波长是 0.04nm，则U约为 940V 。
三、 计算题
1. 假设太阳和地球可看作黑体，各有其固定的表 面温度，地球的热辐射能源全部来自太阳，现取 地球表面温度TE=300K, 地球半径RE=6400km，太 阳半径Rs=6.95×105km,太阳与地球的距离 d=1.496×108km，求太阳表面温度TS。
7.康普顿效应的发现和理论解释进一步揭 示了光的 粒子 性，并且也证实了在微 观粒子相互作用过程中， 能量 守恒定 律和 动量 守恒定律依然成立。
8.在氢原子光谱中，由高能级向低能级跃 迁时发出的赖曼系谱线中，最长的波长 是＿1＿21＿.52＿nm。 ν=(E2-E1)/h λ=hc/(E2-E1)
解：太阳辐射能量分布在半径为d的球面上，其中
被地球吸收的能量为地球横截面积上的辐射能，
即 E吸4RS2TS44RdE22
E辐4RE 2TE4
E吸 E辐
TS 6.22103K
2. 利用单色光和金属钠作光电效应实验，测得当
300 n m 时，光电子的最大初动能1.85eV，当 400 n m 时，光电子的最大初动能0.82eV，由此估
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(1)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(1)一、选择题1．氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A．对应的前后能级之差最小B．同一介质对的折射率最大C．同一介质中的传播速度最大D．用照射某一金属能发生光电效应，则也一定能2．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．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-图线.已知钨的逸出功是4.54eV,锌的逸出功最大初动能k E随入射光频率v变化的k E v-坐标系中,则正确的图是（）为4.62eV,若将二者的图线画在同一个k E vA．B．C．D．6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型7．关于近代物理，下列说法正确的是（）A．射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程，表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征8．用某种单色光照射某金属表面，没有发生光电效应，下列做法中有可能发生光电效应的是（）A．增加照射时间B．改用波长更长的单色光照射C．改用光强更大的单色光照射D．改用频率更高的单色光照射9．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，关于光电效应下列说法正确的是A．在光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应B．在光电效应实验中，入射光照射时间足够长就可以发生光电效应C．若某金属的逸出功为，该金属的截止频率为D．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将增大10．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11．用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。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案解析(6)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案解析(6)一、选择题1．光子有能量，也有动量，它也遵守有关动量的规律．如图所示，真空中有一“∞”字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，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片．当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况（俯视）下列说法中正确的是A ．逆时针方向转动B ．顺时针方向转动C ．都有可能D ．不会转动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 ．②③④3．三束单色光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．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5．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变化的图线(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⨯1014 HzB．该金属的截止频率为5.5⨯1014 HzC．该图线的斜率没有实际意义D．该金属的逸出功为0.5 eV6．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7．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8．如图所示是光电管的使用原理图。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性图文答案(1)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性图文答案(1)一、选择题1．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。
为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为dn，其中1n>。
已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为( )A．222n hmedB．122323md hn e⎛⎫⎪⎝⎭C．2222d hmenD．2222n hmed2．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c和入射光的频率ν的几组数据．U c/V0.5410.6370.7140.809 0.878ν/1014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz3．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 = 4．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5．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 ．6．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图文答案(4)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性图文答案(4)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 eV2．三束单色光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3．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4．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．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＝b aB．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．下列说法中正确的是A．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小B．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子绕核运动的动能减小，原子的电势能减小C．一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n=3激发态后，能发射出3种频率的光子D．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子9．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10．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个11．用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。
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性专项训练及解析答案(1)
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性专项训练及解析答案(1)一、选择题1．图甲为氢原子部分能级图，大量处于n ＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光。
用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K ，已知阴极K 为金属钨，其逸出功为4.54eV ，则（）A ．能使金属钨发生光电效应的光有6种B ．逸出光电子的最大初动能为8.21eVC ．若将滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大D ．如果将电源正、负极反接，电路中不可能有光电流产生2．三束单色光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3．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4．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c 和入射光的频率ν的几组数据． U c /V 0.541 0.6370.714 0.809 0.878 ν/1014Hz 5.6445.8886.098 6.303 6.501由以上数据应用Execl 描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz 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．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7．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．关于近代物理，下列说法正确的是（ ）A ．射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程，表示质子 C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征9．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（ ）A ．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B ．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C ．逸出的光电子的最大初动能减小D ．有可能不再产生光电效应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 ＝2.6VB ．U ＝3.0VC ．U ＝5.6VD ．U ＝8.2V11．下列说法正确的是（ ）A ．普朗克为了解释黑体辐射的实验结果而提出了光子说B ．康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量C ．是聚变反应 D ．据波尔理论可知氢原子从高能级从低能级跃迁时，电子的动能减小，电势能增大12．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 13．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 eV14．用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J，已知普朗克常量为6. 63×10-34J.s，真空中的光速为3×108m/s，能使锌产生光电效应单色光的最低频率（）A．1×1014HzB．8×1015HzC．.2×1015HzD．8×1014Hz15．如图所示，一束光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。
《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。
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(5)
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(5)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．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3．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4．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＝b aB．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5．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 =6．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A ．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B ．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C ．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D ．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型 7．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8．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（ ）A ．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B ．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C ．逸出的光电子的最大初动能减小D ．有可能不再产生光电效应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．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）A．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个11．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＝8.2V12．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13．光子有能量，也有动量，它也遵守有关动量的规律．如图所示，真空中有一“∞”字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，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片．当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况（俯视）下列说法中正确的是A．逆时针方向转动B．顺时针方向转动C．都有可能D．不会转动14．如图所示，用绿光照射一光电管的阴极时产生光电效应，欲使光子从阴极逸出时的最大初动能增大，应采取的措施是A．改用红光照射B．改用紫光照射C．增大绿光的强度D．增大加在光电管上的正向电压15．光电效应实验中，下列表述正确的是 ( )A．光照时间越长，则光电流越大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无关D．入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子16．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．17．图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则A．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应B．改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应C．改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变D．入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大18．研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关B．光电子的最大初动能与入射光频率有关C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大19．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果．组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大20．用a．b．c．d表示4种单色光，若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在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d 照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是( ) 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21．以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实．光电效应实验装置示意如图．用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A．U=hve-weB．U=2hve-weC．U=2hv-W D．U=5hv2e-we22．用一束单色光先后照射锌片和银片，都能产生光电效应。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练解析附答案(4)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练解析附答案(4)一、选择题1．一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为 ( )A ．h2mqUB ．h 2mqUC ．h2mqU 2mqUD ．mqU2．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 1 3．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4．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5．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变化的图线(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⨯1014 HzB．该金属的截止频率为5.5⨯1014 HzC．该图线的斜率没有实际意义D．该金属的逸出功为0.5 eV6．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7．下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压U c和入射光的频率ν的几组数据．U c/V0.5410.6370.7140.809 0.878ν/1014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501由以上数据应用Execl描点连线，可得直线方程，如图所示．则这种金属的截止频率约为A．3.5×1014Hz B．4.3×1014Hz C．5.5×1014Hz D．6.0×1014Hz8．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2h meUλ=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9．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＝b aB．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10．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．11．某同学采用如图所示的实验装置研究光电效应现象。
(完整版)波粒二象性 有答案
波粒二象性考点1 光电效应规律的理解1．光子与光电子光子是指组成光本身的一个个不可分割的能量子，光子不带电；光电子是指金属表面受到光照射时发射出来的电子。
2．光电子的最大初动能与光电子的动能当光照射金属时，光子的能量全部被电子吸收，电子吸收光子的能量后可能向各个方向运动。
有的向金属内部运动，有的向金属表面运动，但因途径不同，运动途中消耗的能量也不同。
唯独在金属表面的电子，只要克服金属原子核的引力做功，就能从金属中逸出而具有最大初动能。
根据爱因斯坦光电效应方程可以算出光电子的最大初动能为E k＝hν－W0(W0为金属的逸出功)。
而其他经过不同的路径射出的光电子，其动能一定小于最大初动能。
3．光电流与饱和光电流在一定频率与强度的光照射下产生光电效应，光电流与电压之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增大而增大，当U比较大时，光电流达到饱和值I m。
这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增大，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流。
在一定光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关。
4．入射光强度和光子能量入射光强度是单位时间内照射到金属表面单位面积上总的能量，光子能量即每个光子的能量，光子总能量等于光子能量与入射光子数的乘积。
5．光的强度与饱和光电流饱和光电流与入射光强度成正比的规律是对频率相同的光照射金属产生光电效应而言的，对于不同频率的光，由于每个光子的能量不同，饱和光电流与入射光强度之间没有简单的正比关系。
1.[2017·黄冈中学模拟]如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接。
用一定频率的单色光a照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光b照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转。
下列说法正确的是()A．a光的频率一定大于b光的频率B．电源正极可能与c接线柱连接C．用b光照射光电管时，一定没有发生光电效应D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G →f尝试解答选ABD。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点训练及答案(4)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性知识点训练及答案(4)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 eV 2．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短 B ．康普顿效应仅出现在石墨对X 射线的散射中 C ．康普顿效应证明了光的波动性 D ．光子具有动量3．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．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．如图所示是光电管的使用原理图。
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性知识点训练附答案(5)
高考物理新近代物理知识点之波粒二象性知识点训练附答案(5)一、选择题1．下列说法正确的是（ ）A ．普朗克为了解释黑体辐射的实验结果而提出了光子说B ．康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量C ．是聚变反应D ．据波尔理论可知氢原子从高能级从低能级跃迁时，电子的动能减小，电势能增大2．三束单色光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3．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4．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。
下表中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 ν 10.95 7.73 5.53 逸出功A B 4.54 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6．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．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。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及解析答案(3)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练及解析答案(3)一、选择题1．图甲为氢原子部分能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光。
用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K为金属钨，其逸出功为4.54eV，则（）A．能使金属钨发生光电效应的光有6种B．逸出光电子的最大初动能为8.21eVC．若将滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大D．如果将电源正、负极反接，电路中不可能有光电流产生2．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3．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4．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 ＝b aB ．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5．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 = 6．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 7．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8．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9．利用金属晶格（大小约10-9 m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(3)
高考物理最新近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案(3)一、选择题1．入射光照射到金属表面上发生了光电效应，若入射光的强度减弱，但频率保持不变，那么以下说法正确的是（）A．单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B．从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C．逸出的光电子的最大初动能减小D．有可能不再产生光电效应2．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3．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．②③④4．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﹣E15．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．6．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。
高考物理吉林近代物理知识点之波粒二象性易错题汇编含答案解析
高考物理吉林近代物理知识点之波粒二象性易错题汇编含答案解析一、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 eV2．三束单色光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 3．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．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6．如图所示是光电管的使用原理图。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案解析(5)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性技巧及练习题附答案解析(5)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．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短B．康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中C．康普顿效应证明了光的波动性D．光子具有动量3．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．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5．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 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 7．关于近代物理，下列说法正确的是（ ） A ．射线是高速运动的氦原子B ．核聚变反应方程，表示质子C ．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D ．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征 8．下列说法中正确的是A ．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越小B ．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子，电子绕核运动的动能减小，原子的电势能减小C ．一个基态的氢原子吸收光子跃迁到n =3激发态后，能发射出3种频率的光子D ．原子核能发生β衰变说明原子核内存在电子9．19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，关于光电效应下列说法正确的是A．在光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应B．在光电效应实验中，入射光照射时间足够长就可以发生光电效应C．若某金属的逸出功为，该金属的截止频率为D．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将增大10．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为( )A．h2mqUB．h2mqUC．h2mqU2mqUD．mqU11．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．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．如图所示，在光电效应实验中用a光照射光电管时，灵敏电流计指针发生偏转，而用b光照射光电管时，灵敏电流计指针不发生偏转，则（）A．a光的强度一定大于b光B．b光的频率一定小于截止频率C．a光照射光电管时，电流计中的光电流沿d到c方向D．将K极换成逸出功较小的金属板，仍用a光照射，其遏止电压将减小15．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。
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速粒子的物质波公式是＿＿＿＿h ＿m0， 初
速为零的电子在电势差为U的电场中加速
后，其物质波的公式是＿＿＿＿h ＿2__m。eU
11.电子显微镜中的电子从静止开始通过电势 差为U的静电场加速后，其德布罗电波长是 0.04nm，则U约为 940V 。
三、 计算题
1. 假设太阳和地球可看作黑体，各有其固定的表 面温度，地球的热辐射能源全部来自太阳，现取 地球表面温度TE=300K, 地球半径RE=6400km，太 阳半径Rs=6.95×105km,太阳与地球的距离 d=1.496×108km，求太阳表面温度TS。
7.康普顿效应的发现和理论解释进一步揭 示了光的 粒子 性，并且也证实了在微 观粒子相互作用过程中， 能量 守恒定 律和 动量 守恒定律依然成立。
8.在氢原子光谱中，由高能级向低能级跃 迁时发出的赖曼系谱线中，最长的波长 是＿1＿21＿.52＿nm。 ν=(E2-E1)/h λ=hc/(E2-E1)
h
mc2
Ek
hc
0
hc
1.07 1015
J
（3）电子所获得的动量
E2 E02 P2C 2 (Ek E0 )2 P 4.41023 Kg m s1
(3)
动量守恒：
P1 P1
cos sin
P0 P
p1 P02 P 2
P（1 电子) P0
P(光子)
( h )2 ( h )2
9.按玻尔理论，当电子轰击基态氢原子时，如果 仅产生一条光谱线，则电子的能量范围是 10.2eV≤E<12.09eV 。
E1=-13.6eV E2=-3.2eV E3=-1.51eV
E2-E1≤ E<E3-E1
10.实物粒子与光一样具有波＿粒＿二＿象＿性＿＿，
计算物质波波长的公式是＿＿＿ ＿ h。m低
解：太阳辐射能量分布在半径为d的球面上，其中
被地球吸收的能量为地球横截面积上的辐射能，
即
E吸
4RS2
TS4
RE2 4d 2
E辐 4RE2 TE4
E吸 E辐
色光和金属钠作光电效应实验，测得当
300时n m，光电子的最大初动能1.85eV，当 400时n m，光电子的最大初动能0.82eV，由此估算普
2.按照黑体辐射实验定律，绝对黑体的辐 出度与其热力学温度的＿4＿方成正比。
3.瑞利和金斯为了从理论上找出符合 黑体辐射实验结果的函数式，推导出 瑞利―金斯公式。该公式在短波段会 得出辐射能量发散的结果，在物理学 史上称为“ 紫外灾难 ”。
4.在做光电效应实验时，先用波长1的激 光束1，全部入射到某金属表面上，产生的 光电流 I1 0 ，再换用波长 2 的激光束2， 全部入射到该金属表面上，产生的光电 流 I 2 0。设激光束1、2的功率相同，
但 1 2 ，则饱和光电流I1m与I2m间的大小
关系为I1m < I2m （填<、=、>）
5.按照爱因斯坦光子学说，如果光子波长
为 ，则其动量的大小＿h＿/ ；动能＿hc＿/ ；
6.在康普顿效应中，光子与束缚较弱电子 碰撞时，光子能量减＿小＿，波长＿增＿大；光 子与束缚较紧电子碰撞时，能量＿不＿变， 波长＿不＿变；
8.在300K时达到热平衡的中子，其平均德 布罗意波长的数量级为()
A.10-7m C.10-13m
B.10-10m D.10-15m
9.下列哪个实验证实了德布罗意关于实物 粒子具有波动性的假说？
A.黑体辐射实验 B.光电效应实验 C.康普顿效应实验 D.戴维逊-革末实验 10.关于微观粒子的测不准关系，下列说 法中正确的是
2.当物体因辐射而消耗的能量等于从外界 吸收的能量时，物体的热辐射过程达到 平衡，这时物体有确定的
A.单色辐出度 B.单色吸收比 C.温度 D.发光波长
3.随着黑体辐射温度的升高，对应于最 大单色发射强度的波长将()。 A.向长波方向移动 B.向短波方向移动 C.先向短波方向移动，后向长波移动 D.不受温度变化的影响
1 2
300 400
3.用于康普顿散射实验中的X射线波长0 0.2 m10。1当0 散射
角为90°时，求：（1）X射线波长的改变量；（2）碰撞 电子所获得的动能；（3）电子所获得的动量。
解：（1）根据康普顿散射公式
（2）碰 撞电子0所获m得h0c的(1动 c能os) 0.024A
h 0
m0 c 2
4.由普朗克假设，黑体辐射过程中谐振子吸收 或发射能量是不连续的，最小能量值大小（）
A.与振子振幅成正比； B.与振子频率成正比； C.与振子数量成正比； D.与黑体温度成正比。
5.在康普顿效应中，波长的改变量－0 仅决定于()。
A.散射方向
B.散射物质
C.散射方向和散射物质
D.入射波长和散射方向
A.测不准关系反映了微观粒子的波粒二象性 B.测不准关系反映了测量仪器的缺陷 C.测不准关系反映了对微观粒子的测量方法不 完善，需要改进 D.测不准关系反映了微观粒子的能量守恒、动 量不守恒
(二) 填空题
1.根据基尔霍夫（G.R.Kirchhoff）定律， 在相同的温度下，同一波长的辐射本领与 吸收率之比对于所有物体都是 相同 的，是一个取决于 波长 和 温度 的 函数。
6.在康普顿效应中，光子与电子碰撞前后二者 的动量、能量关系是（）
A.总能量守恒，总动量不守恒; B.总能量不守恒，动量守恒； C.能量、动量都守恒； D.能量、动量都不守恒。
7.由玻尔氢原子理论可知，当氢原子由 n=3的激发态向低能跃迁时可发射()。 A.一种波长的光； B.两种波长的光 C.三种波长的光 D.超过三种波长的光
朗克常量h的数值。
解：根据爱因斯坦光电效应方程 hv =
波长300nm: 波长400nm:
c h
c1
h
2
=
=
1 2
m12
+Wm
1 2
m22
+Wm
1 2
m m 2
+Wm
h
1 2
mv12
-
1 2
mv22
(1.85 - 0.82) 1.6010-19
6.610-34 J • s
c( 1 - 1 ) 3108 ( 1 - 1 ) 109
0
0
4.44 1023
4.在康普顿散射实验中，当入射光的波长分别为
0.05nm的X射线和500nm的可见光时，反冲电子所获
得的最大能量是多少？并分析其结果。