【师说】高考物理一轮复习 波粒二象性课后练习（新题含解析）(1).doc

课时训练41波粒二象性一、选择题1甲、乙两种单色光分别垂直射入一块厚玻璃砖，已知它们通过玻璃砖的时间t甲t乙，那么，甲、乙两种单色光光子的能量关系是()ae甲e乙 be甲t乙知甲光的频率大，光子的能量大，选项a正确答案a2下表给出了一些金属材料的逸出功.材料铯钙镁铍钛逸出功(1019 j)3.04.35.96.26.6现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有(普朗克常量h6.631034 js，光速c3108 m/s)()a2种 b3种c4种 d5种解析当照射光子的能量大于金属的逸出功时产生光电效应由eh及c得eh6.631034 j4.971019 j，照射光光子的能量大于铯、钙的逸出功，故能产生光电效应的材料有2种，选项a正确答案a3.如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()a只能证明光具有波动性b只能证明光具有粒子性c只能证明光能够发生衍射d证明光具有波粒二象性解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，d正确答案d4下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是()a有的光是波，有的光是粒子b光子与电子是同样的一种粒子c光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著d大量光子的行为往往显示出粒子性解析一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子虽然光子与电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样一种粒子光的波粒二象性表明，大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性光的波长越长，衍射性越好，即波动性越显著，光的波长越短，其光子能量越大，个别或少数光子的作用就足以引起光接收装置的反应，所以其粒子性就很显著答案c5根据爱因斯坦光子说，光子能量等于(h为普朗克常量，c、为真空中的光速和波长)()ah bhch d.解析光子的能量h，故h.答案a6.如图所示，近年来数码相机已经进入千家万户，用来衡量数码相机性能的一个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，其原因可解释为()a像素的多少，与光的本质无关b像素少，光的波动性显著c像素多，说明大量光子表现光具有粒子性d像素的多少能说明光具有波粒二象性，像素多光的波动性显著解析根据光的波粒二象性，当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质，少量或个别光子容易显示出光的粒子性；光在传播时，表现出波的性质，大量光子产生的效果往往显示出波动性像素越多，光子与物质作用的个数越多，波动性越明显，照片越清晰，d正确答案d7.某半导体激光器发射波长为1.5106 m，功率为5.0103 w的连续激光已知可见光波长的数量级为107 m，普朗克常量h6.631034 js，该激光器发出的()a是紫外线b是红外线c光子能量约为1.31018 jd光子数约为每秒3.81016个解析由于激光的波长大于可见光的波长，所以激光是红外线，a项错误，b项正确；光子能量h j1.31019 j，c项错误；每秒发出的光子数n个3.81016个，d项正确答案bd8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的变化图线(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4.271014 hzb该金属的截止频率为5.51014 hzc该图线的斜率表示普朗克常量d该金属的逸出功为0.5 ev解析由光电效应方程ekhw0可知，图中横轴的截距为该金属的截止频率，选项a正确、b错误；图线的斜率表示普朗克常量h，c正确；该金属的逸出功w0h06.6310344.271014 j1.77 ev或w0hek6.6310345.51014 j0.5 ev1.78 ev，选项d错误答案ac9用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图(a)、(b)、(c)所示的图象，则()a图象(a)表明光具有粒子性b图象(c)表明光具有波动性c用紫外光观察不到类似的图象d实验表明光是一种概率波解析图象(a)曝光时间短，通过光子数很少，呈现粒子性图象(b)曝光时间长，通过了大量光子，呈现波动性，故a、b正确；同时也表明光波是一种概率波，故d也正确；紫外光本质和可见光本质相同也可以发生上述现象，故c错误答案abd10下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1 mhz的无线电波的波长，由表中数据可知()质量/kg速度/(ms1)波长/m弹子球21021.01023.31030电子(100 ev)9.010315.01061.41010无线电波(1 mhz)3.01083.3102a.要检测弹子球的波动性几乎不可能b无线电波通常情况下表现出波动性c电子照射到金属晶体(大小约为1010 m)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正确；无线电波波长较长，所以通常表现为波动性，b正确；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正确；由物质波理论知，d错误答案abc11.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的哪一个物理量也相等()a速度 b动能c动量 d总能量解析由公式p可知，它们的动量相等，c项正确答案c二、非选择题12x射线是一种高频电磁波，若x射线在真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，求x射线每个光子的能量e和动量p.解析根据eh，c可得，x射线每个光子的能量为e，每个光子的动量为p.答案见解析13如图甲，合上开关，用光子能量为2.5 ev的一束光照射阴极k，发现电流表读数不为零调节滑动变阻器，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，光电子的最大初动能为_把电路改为图乙，当电压表读数为2 v时，电子到达阳极时的最大动能为_图乙中，电压表读数为2 v不变而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的动能是_解析光子能量h2.5 ev的光照射阴极，电流表读数不为零，则能发生光电效应，由光电效应方程hmvw0，当电压表读数大于或等于0.6 v时，电流表读数为零，则电子不能到达阳极，由动能定理eumv知，最大初动能mveu0.6 ev对题图乙，当电压表读数为u2 v时，电子到达阳极的最大动能ekmveu0.6 ev2 ev2.6 ev根据光电效应规律，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，电压为2 v不变，则电子到达阳极的最大动能不变，仍为2.6 ev.答案0.6 ev2.6 ev2.6 ev14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 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波的104倍求：(1)电子的动量大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波长的关