1、1第 17 章 波粒二象性 单元测试题(时间：90 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本大题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分)1下列关于物质波的说法中正确的是( )A实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物体B物质波和光波都不是概率波C粒子的动量越大，其波动性越易观察 D粒子的动量越大，其波动性越易观察2一个质量为 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. B. C. D.h2mqU h2mqU h2mqU2mqU hmqU3.黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是
2、( )A随温度升高，各种波长的辐射强度都增加B随温度降低，各种波长的辐射强度都增加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4用绿光照射一光电管，产生了光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增加，下列做法可取的是 ( )A改用红光照射 B增大绿光的强度C增大光电管上的加速电压 D改用紫光照射5用波长为 2.0107 m 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 4.71019 J由此可知，钨的极限频率是：(普朗克常量 h6.6310 34 Js，光速 c3.010 8 m/s，结果取两位有效数字)( )A5.510 1
3、4Hz B7.910 14Hz C9.810 14Hz D1.210 15Hz6下列宏观概念是“量子化”的是( )A物体的质量 B木棒的长度 C花生米的粒数 D物体的动能7关于光的波粒二象性，以下说法中正确的是( )A光的波动性与机械波，光的粒子性与质点都是等同的B光子和质子、电子等是一样的粒子C大量光子易显出粒子性，少量光子易显出波动性D紫外线、X 射线和 射线中， 射线的粒子性最强，紫外线的波动性最显著8.如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球 A、 B， A 球的质量大于 B 球的质量开始时 A 球以一定的速度向右运动， B 球处于静止状态两球碰撞后均向右运动设碰撞前 A 球的德布罗
4、意波的波长为 1，碰撞后 A、 B 两球的德布罗意波的波长分别为 2和 3，则下列关系正确的是( )A 1 2 3 B 1 2 3C 1 D 1 2 3 2 3 2 3 2 39已知能使某金属产生光电效应的极限频率为 c，则( )A当照射光的频率 小于 c时，只要增大光的强度必能产生光电子B当照射光的频率 大于 c时，若 增大，则逸出功增大C当照射光的频率 大于 c时，若光的强度增大，则产生的光电子数必然增加D当照射光的频率 大于 c时，若 增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍10分别用波长为 和 的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初34动能之比为 12，以 h 表示普朗克常量，
5、c 表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为( )东北师范大学 长白山实验中学2018-2019 学年度下学期同步测试题高二物理2A. B. C. hc D.hc2 2hc3 34 4h5c二、多项选择题(本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项中有多个选项正确，全选对得 4 分，漏选得 2 分，错选或不选得 0 分)11用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生光电效应，那么 ( ) A两束光的光子能量相同 B两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同12.如图
6、是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能 Ek与入射光频率的关系图象，由图象可知( )A该金属的逸出功等于 E B该金属的逸出功等于 h 0C入射光的频率为 2 0时，产生的光电子的最大初动能为 3ED入射光的频率为 2 0时，产生的光电子的最大初动能为 E13美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压 U0与入射光频率 的关系，描绘出图乙中的图象，由此算出普朗克常量 h.电子电量用 e 表示，下列说法正确的是( )A入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片 P 应向 M 端移动B增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C由 UC 图象可知，这种金属的截止频率为
7、cD由 UC 图象可求普朗克常量表达式为 hU1e 1 c14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单缝，如果时间足够长，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上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性三、非选择题(本题共 4 小题，共 54 分解答时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)某真空光电管的金属阴极的逸出功是 4.01019 J，某种
8、单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功.(1)求这种单色光的频率；(2)在光电管的阳极和阴极间加 30 V 的加速电压，用这种单色光照射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大？图甲 图乙316(14 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 ，式中 p 是运动物体的动量， h 是普朗克常量.已知某种紫光的波长是 440 hpnm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的 104 倍.(1)求电子的动量大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系.17(14 分)波长为 0.071 nm 的伦琴射线使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为 B 的匀强磁场区域
9、内做匀速圆周运动的最大半径为 r.已知 rB1.8810 4 Tm，电子的质量 me9.110 31 kg.试求；(1)光电子的最大初动能；(2)金箔的逸出功；(3)该电子的物质波的波长18(14 分)如图所示装置，阴极 K 用极限波长 00.66 m 的金属制成若闭合开关 S，用波长 0.50 m 的绿光照射阴极，调整两个极板电压，使电流表示数最大为 0.64 A，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)如果将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时的最大初动能4答案：DCBDB CDDCB AC ABD CD A
10、D 15 解：(1)该单色光的频率即为光电管阴极金属的极限频率.该单色光光子能量 h ，所以 Hz6.010 14 Hz4.010 196.6310 34(2)到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功 Ek eU1.610 19 30 J4.810 18 J.答案：(1)6.010 14 Hz (2)4.810 18 J16 解：根据德布罗意波波长公式与动量表达式，即可求解；根据动能定理，即可求解.(1)根据德布罗意波波长公式： ， 电子的动量为： p ，hp h代入数据解得： p1.510 23 kgm/s.(2)根据动能定理： eU mv2 ，又因： p ，12 p22m h联立以上解得：
11、 U .h22em 2答案：(1)1.510 23 kgm/s (2) Uh22em 217 解：(1)电子在匀强磁场中做匀速圆周运动的最大半径r .meveB其最大初动能为Ek mev2 12 （ mev2）2me （ erB） 22me J（ 1.610 191.8810 4） 229.110 313.110 3 eV.(2)由爱因斯坦光电效应方程h Ek W0和 得cW0 Ek eV1.4410 4 hc ( 6.6310 3431080.07110 91.610 19 3.1103)eV.(3)由德布罗意波长公式得 ， p mv erB.hp解得 2.210 11 m.答案：(1)3.
12、110 3 eV (2)1.4410 4 eV(3)2.21011 m18 解：(1)阴极每秒钟发射的光电子个数：n 个4.010 12个Imte 0.6410 611.610 19根据光电效应方程，光电子的最大初动能应为：Ek h W0 h h .c c 0代入数据可得： Ek9.610 20 J.(2)如果照射光的频率不变，光强加倍，则每秒钟发射的光电子数也加倍，饱和光电流也增大为原来的 2 倍根据光电效应实验规律可得阴极每秒钟发射的光电子个数为n2 n8.010 12个光子子的最大初动能仍然为：Ek h W09.610 20 J.答案：(1)4.010 12个 9.610 20 J(2)8.01012个 9.610 20 J
