2018_2019学年高中物理第二章波粒二象性章末质量评估粤教版.docx

第二章 波粒二象性章末质量评估(二)(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分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分)1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，就一定能发生光电效应B入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，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解析：能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，故A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，故B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，故CD错误. 答案：B2用单色光做双缝干涉实验，P处为亮纹，Q处为暗纹，现在调整光源和双缝，使光子一个一个通过双缝，则通过的某一光子()A一定到达P处B不能到达Q处C可能到达Q处 D都不正确解析：单个光子的运动路径是不可预测的，只知道落在P处的概率大，落在Q处的概率小，因此，一个光子从狭缝通过后可能落在P处也可能落在Q处答案：C3下列实验现象中，哪一个实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难()A光电效应 B光的衍射C多普勒效应 D光的干涉解析：光的干涉、衍射以及多普勒效应说明光具有波动性，支持了光的波动说光电效应现象说明光具有粒子性，使得光的波动说遇到了巨大困难故A正确，B、C、D错误答案：A4用波长为1和2的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象设两种金属的逸出功分别为WC和WD，则下列选项正确的是()A12，WCWD B12，WCWDC1WD D12，WCWD解析：单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象，单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，根据光电效应条件知，单色光A的频率大于单色光B的频率，则12，单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象，说明金属C的逸出功小于金属D的逸出功，即WCWD，故D正确答案：D5硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)()Ah B.NhCNh D2Nh解析：据光子说可知，光子能量与频率有关，一个光子能量为h(h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nh，所以选项C正确答案：C6从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xp判断下列说法正确的是()A入射的粒子有确定的动量，射到屏上的粒子就有准确的位置B狭缝的宽度变小了，因此粒子动量的不确定性也变小了C更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了D更宽的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了解析：由xp，狭缝变小了，即x减小了，p变大，即动量的不确定性变大了，故选项C正确，选项A、B、D错误答案：C7智能手机大部分带有照相机，用来衡量手机的照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解析：由题意知像素越高形成照片的光子数越多，表现的波动性越强，照片越清晰，选项D正确答案：D8实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律和动量守恒定律如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实关于上述逆康普顿散射，下列说法中正确的是()A该过程不遵循能量守恒定律B该过程不遵循动量守恒定律C散射光中存在波长变长的成分D散射光中存在频率变大的成分解析：逆康普顿散射与康普特散射一样也遵守能量守恒定律、动量守恒定律，故AB错误；由于有能量从电子转移到光子，所以光子的能量增大，频率变大，波长变短，故C错误、D正确答案：D9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动能之比为12，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. B.C. D.解析：设此金属板的逸出功为W，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为的光照射时：Ek1W，当用波长为的光照射时：Ek2W，又，解得W.故正确选项为B.答案：B10如图，当电键S断开时，用光子能量为3.1 eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60 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，电流表读数为零由此可知阴极材料的逸出功为()A1.9 eV B0.6 eVC2.5 eV D3.1 eV解析：根据题意，当电压表读数大于或等于0.60 V时，即为反向电压为0.6 V时，从金属出来的电子，在电场阻力作用下，不能到达阳极，则电流表示数为零；根据动能定理，则有光电子的初动能为：EkqU0.6 eV，根据爱因斯坦光电效应方程有：WhEk3.1 eV0.6 eV2.5 eV，故A、B、D错误，C正确答案：C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，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)11对光的认识，以下说法正确的是()A康普顿效应说明了光具有粒子性B光子的能量越大波动性越明显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明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显解析：康普顿效应和光电效应都说明光具有粒子性，A正确；光子的能量Ehv，能量越大，则光的频率越大，波长越短，光的粒子性越明显，B错误光具有波粒二象性，光表现出波动性时，只是粒子性不明显，并不是就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，只是波动性不明显，也并不是就不具有波动性了，C错误；光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现明显，比如光在传播过程发生衍射和干涉时，波动性表现明显在另外某种场合下，与物质作用时，例如光电效应和康普顿效应，这时光的粒子性表现明显，D正确答案：AD12用绿光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有()A红外线 B黄光C蓝光 D紫外线解析：按频率从小到大的顺序排列：红外、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫、紫外光的能量与光的频率成正比，大于绿光频率的光都可以发生光电效应，选项C、D正确答案：CD13如图所示，一光电管的阴极用极限波长为0的钠制成. 用波长为的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U，饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流)为I，电子电荷量为e，则()A若入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能可能增大B若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子C每秒钟内由K极发射的光电子数目为D发射的电子到达A极时的动能最大值为hc解析：从阴极K发射的光电子的最大初动能EkmhW0，与入射光强度无关，入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，从阴极K发射的光电子的最大初动能不变，故A错误；蓝光的频率比紫外线的频率小，又根据EkmhW0可得，用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子，也可能不逸出光电子，故B正确；由K极发射的光电子数目为n，每秒钟内由K极发射的光电子数目为，故C正确；发射的电子到达A极时的动能最大值为EkmhW0hc，故D正确答案：BCD14用如图所示装置研究光电效应现象，光电管阳极与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑片P从a移到c的过程中，光电流始终为零为了产生光电流，可采取的措施是()A增大入射光的强度B增大入射光的频率C把P向a移动D把P从c向b移动解析：滑片从a移到c的过程中，光电管中所加反向电压减小到零，此过程光电流始终为零，说明没有光电子逸出，可能是入射光的频率小于阴极的极限频率，没有发生光电效应，所以选项B正确若光子能量恰好等于电子逸出功，即电子初动能为零，也不会产生光电流，此时加正向电压则可产生光电流，所以选项D正确答案：BD三、非选择题(本题共4小题，共54分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答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答案中必须明确写出数值和单位)15(12分)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已知普朗克常量h6.631034 Js.(1)图甲中电极A为光电管的_(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U0与入射光频率之间的关系如图乙所示，则铷的极限频率0_Hz，逸出功W0_J；(3)如果实验中入射光的频率7.001014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ekm_J. 解析：(1)光电子从阴极K释放出来，则电极A为光电管的阳极(2)由题图乙读出铷的极限频率05.151014Hz(5.1210145.181014Hz均可)，逸出功W0h06.6310345.151014 J3.411019 J(3.3910193.431019 J均可)(3)根据光电效应方程EkmhW06.6310347.001014J3.411019J1.231019 J(1.2110191.251019 J均可)答案：(1)阳极(2)(5.125.18)1014(3.393.43)1019(3)(1.211.25)101916(14分)铝的逸出功是4.2 eV，现在用波长200 nm的光照射铝的表面求：(1)光电子的最大初动能；(2)遏止电压；(3)铝的极限频率解析：(1)根据光电效应方程EkmhW0得：EkmW0J4.21.61019J3.2251019 J.(2)由EkmeU0可得：U0V2.016 V.(3)由h0W0知，0Hz1.0141015 Hz.答案：(1)3.2251019 J(2)2.016 V(3) 1.0141015 Hz17(12分)氦氖激光器发射波长为632.8 nm的单色光，试计算这种光的一个光子的能量为多少？若该激光器的发光功率为18 mW，则每秒钟发射多少个光子？解析：根据爱因斯坦光子学说，光子能量Eh，而c，所以E J3.141019 J.因为发光功率等于光子的总能量除以单位时间，所以1 s内发射的光子数为：n5.731016(个)答案：3.141019 J5.73101618(16分)在光电效应的实验中，金属板用极限频率为06.001014 Hz