高中物理 阶段验收评估（二）波粒二象性 新人教版选修3-5

1、阶段验收评估（二） 波粒二象性(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。15小题只有一个选项符合题目要求，68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数学归纳解析：选C为了解释光电效应的实验规律，由于当时没有现成的理论，爱因斯坦就提出了“光子说”来解释光电效应的规律，并取得成功。从科学研究的方法来说，这属于科学假说。C正确，A、B、D错误。2关于德布罗意波，下列说法正确的是()A所有物

2、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运动着电场、磁场没有相对应的德布罗意波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解析：选B任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，即物质波，物质有两类：实物和场，所以B正确。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解析：选C一般物体的热辐射强度除与温度有关之

3、外，还与材料、表面状况有关，A错误；黑体可以辐射可见光，不一定是黑的，B错误；由黑体辐射的实验规律知，C正确，D错误。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解析：选D电子在运动中表现出波动性，没有一定的运动轨迹，牛顿运动定律不适用于电子的运动。故正确选项为D。5.如图1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。那么

4、在荧光屏上将看到()图1A只有两条亮纹B有多条明暗相间的条纹C没有亮纹D只有一条亮纹解析：选B由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，所以B正确。6对光的认识，以下说法中正确的是()A个别光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的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：选ABD个别

5、光子的行为易表现为粒子性，大量光子的行为易表现为波动性。光与物质相互作用，表现为粒子性，光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，故A、B、D正确。7如图2所示为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.51014 Hz，则以下判断正确的是()图2A发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C用0.5 m的光照射光电管时，电路中有光电流产生D光照射时间越长，电路中的光电流越大解析：选BC在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子

6、的数目有关。据此可判断A、D错误；波长0.5 m的光子的频率 Hz61014 Hz4.51014 Hz，可发生光电效应。所以选项B、C正确。8.如图3所示是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率的关系图像，由图像可知()图3A该金属的逸出功等于EB该金属的逸出功等于h0C入射光的频率为0时，产生的光电子的最大初动能为ED入射光的频率为20时，产生的光电子的最大初动能为2E解析：选AB题中图像反映了光电子的最大初动能Ek与入射光频率的关系，根据爱因斯坦光电效应方程EkhW0，知当入射光的频率恰为该金属的截止频率0时，光电子的最大初动能Ek0，此时有h0W0，即该金属的逸出功等于h0

7、，选项B正确；根据图线的物理意义，有W0E，故选项A正确，而选项C、D错误。二、计算题(本题共3小题，共52分)9(16分)铝的逸出功是4.2 eV，现在将波长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)由爱因斯坦光电效应方程EkhW0可得：EkhW0(4.21.61019)J3.231019J2.02 eV。(2)由eUcEk得遏止电压Uc2.02 V。(3)由W0h0得极限频率0 Hz1.011015 Hz。答案：(1)2.02 eV(2)2.02 V(3)1.011015Hz10(16分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，

8、都有着一种波与它对应，波长是，式中p是运动着的物体的动量，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长的104倍，求：(1)电子的动量的大小；(2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系，并计算加速电压的大小。电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.61034 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字。解析：(1)，电子的动量p kgm/s1.51023 kgm/s。(2)电子在电场中加速，有eUmv2U8102 V。答案：(1)1.51023 kgm/s(2)U8102 V11(20分)太阳光垂直射到地面

9、上时，地面上1 m2接收的太阳光的功率为1.4 kW，其中可见光部分约占45%。(普朗克常量h6.61034 Js)(1)假如认为可见光的波长约为0.55 m，日、地间距离R1.51011 m，估算太阳每秒辐射出的可见光子数为多少？(2)若已知地球的半径为6.4106 m，估算地球接收的太阳光的总功率。解析：设地面上垂直阳光的1 m2面积上每秒钟接收的可见光光子数为n，则有P45%nh解得n1.751021(个)设想一个以太阳为球心，以日、地距离为半径的大球面包围着太阳，大球面接收的光子数即等于太阳辐射的全部光子数。则所求可见光光子数Nn4R21.75102143.14(1.51011)24.91044(个)。(2)地球背着阳光