2022年2022年波粒二象性典型例题

1、精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载章末综合测评时间： 40 分钟满分： 100 分一.挑选题 此题共 6 小题,每道题 6 分,共 36 分,在每题给出的 5 个选项中有 3 项符合题目要求, 选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分1一个光子和一个电子具有相同的波长,就 a光子具有较大的动量b光子具有较大的能量 c电子与光子的动量相等d电子和光子的动量不确定h e电子和光子都满意不确定性关系式xp4精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【解析】依据 h可知,相同的波长具有相同的动量p精品学习资料

2、精选学习资料 - - - 欢迎下载【答案】bce 2光电效应试验中,以下表述正确选项 a光照时间越长光电流越大 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有关 d入射光频率大于极限频率才能产生光电子 e只要满意频率条件,光电效应几乎为瞬时发生的【解析】在光电效应中, 如照耀光的频率小于极限频率,无论光照时间多精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载长,光照强度多大,都无光电流,当照耀光的频率大于极限频率时,马上有光电子产生,故 a .b 错误, d.e 正确由 eu0ek,ekhw,可知 uh w/e,即遏止电压与入射光频率,有关, c 正确【答案】cde3在

3、光电效应试验中, 用频率为 的光照耀光电管阴极, 发生了光电效应,以下说法正确选项 a增大入射光的强度,光电流增大 b减小入射光的强度,光电效应现象消逝 c改用频率小于 的光照耀,肯定不发生光电效应d改用频率大于的光照耀,光电子的最大初动能变大 e光电效应的发生与照耀光的强度无关【解析】增大入射光强度,单位时间内照耀到单位面积的光电子数增加, 就光电流将增大,应选项a正确；光电效应为否发生取决于照耀光的频率,而 与照耀强度无关,应选项b 错误, e 正确用频率为 的光照耀光电管阴极,发生光电效应, 用频率较小的光照耀时, 如光的频率仍大于极限频率,就仍会发生精品学习资料精选学习资料 - - -

4、 欢迎下载光电效应,选项c 错误；依据 hw1逸2mv2 可知,增加照耀光频率,光电子精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载的最大初动能也增大,应选项d 正确【答案】ade 4以下表达的情形中正确选项a光的粒子性说明每个光子就像一个微小的球体一样b光为波,与橡皮绳上的波类似 c光为波,但与宏观概念的波有本质的区分 d光为一种粒子,它和物质作用为“一份一份”进行的精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载e光子在空间各点显现的可能性大小概率可以用波动的规律来描述【解析】光的粒子性说明光为一种粒子,但到达空间某位置的概率遵守波 动规律,与宏观概念的粒子和波有着本质的不同

5、,所以选项a .b错误, c.e正确依据光电效应可知,光为一种粒子,光子与电子的作用为一对一的关系,所以选项 d 正确【答案】cde 5在单缝衍射试验中,中心亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上假设现在只让一个光子能通过单缝,那么该光子 a肯定落在中心亮纹处b肯定落在亮纹处 c可能落在亮纹处 d可能落在暗纹处 e落在中心亮纹处的可能性最大【解析】依据光的概率波的概念, 对于一个光子通过单缝落在何处,为不行确定的, 但概率最大的为落在中心亮纹处,可达 95%以上当然也可能落在其他亮纹处, 仍可能落在暗纹处, 只不过落在暗处的概率很小而已,故只有 c.d.e 正确【答案】cde 6电子的运

6、动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,以下说法正确的为a氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置b电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 c电子绕核运动时,不遵从牛顿运动定律精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载d电子绕核运动的“轨道”其实为没有意义的 e电子轨道只不过为电子显现的概率比较大的位置【解析】微观粒子的波动性为一种概率波,对于微观粒子的运动, 牛顿运动定律已经不适用了, 所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置, 电子的 “轨道” 其实为没有意义的, 电子轨道只不过为电子显现的概率比较大的位置,综上所述,c.d.e

7、 正确【答案】cde二.非挑选题 此题共 7 小题,共 64 分按题目要求作答 76 分2021 江·苏高考 已知光速为 c,普朗克常数为h,就频率为 的光子的动量为 用该频率的光垂直照耀平面镜,光被镜面全部垂直反射回去,就光子在反射前后动量转变量的大小为 chh【解析】光速为 c,频率为 的光子的波长,光子的动量p c .用该频率的光垂直照耀平面镜, 光被垂直反射, 就光子在反射前后动量方向相反,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载取反射后的方向为正方向,就反射前后动量转变量pp p 2h精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载21c .精品学习资料精选学习资料 -

8、 - - 欢迎下载【答案】hc2h c精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载86 分经 150 v 电压加速的电子束,沿同一方向射出,穿过铝箔后射到其后的屏上,电子到达屏上的位置受 规律支配,无法用确定的 来描述它的位置m【解析】电子被加速后其德布罗意波波长h1×10 10,穿过铝箔时p发生衍射, 电子的运动不再遵守牛顿运动定律,不行能用 “轨迹” 来描述电子的运动,只能通过概率波来描述【答案】波动坐标96 分某光电管的阴极为用金属钾制成的,它的逸出功为2.21 ev,用波精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载78长为 2.5×10m 的紫外

9、线照耀阴极,已知真空中光速为3.0×10m/s,元电荷 19 34为 1.6×10c,普朗克常量为6.63×10j ·s.钾的极限频率为 ,该光电管发射的光电子的最大初动能为 【解析】由 w h得,极限频率 w05.3×1014hz；由光电效应方0cch精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载19h程 ekhw0 得,光电子的最大初动能ek cw04.4×10j.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【答案】5.3×1014 hz、4.4× 10 19 j1010 分太阳能直接转换的基本原理为利用光电

10、效应,将太阳能转换成电能如图 1 所示为测定光电流的电路简图,光电管加正向电压图 11标出电源和电流表的正负极；2入射光应照在 极上 3电流表读数为10 a,就每秒钟从光电管阴极发射出的光电子至少为 个【解析】1加正向电压,应当为在电子管中电子由b 向 a 运动,即电流为由左向右因此电源左端为正极,右端为负极,电流表上端为正极,下端为负 极2光应照在 b 极上3设电子个数为n,就 610×1013i ne,所以 n1.6×10 196.25×10个【答案】1电源左端为正极,右端为负极；电流表上端为正极,下端为精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢

11、迎下载负极2b36.25×10131112 分深沉的夜色中,在大海上航行的船舶依靠航标灯指引航道如图 92 所示为一个航标灯自动掌握电路的示意图电路中的光电管阴极k 涂有可发生光电效应的金属下表反映的为各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长, 又知可见光的波长在400 770 nm1 nm10m图 2各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长：金属铯钠锌银铂精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载极限频率hz4.545×10146.000×10148.065× 10141.153×10151.529×1015精品学习资料精选学习

12、资料 - - - 欢迎下载极限精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载波长 m0.660 00.500 00.372 00.260 00.196 2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载依据图和所给出的数据,你认为：1光电管阴极 k 上应涂有金属 ；2掌握电路中的开关s 应和 填“a”和“b”接触；3工人在锻压机.冲床.钻床等机器上劳动时,稍有不慎就会把手压在里 面,造成工伤事故假如将上述掌握电路中的电灯换成驱动这些机器工作的电机, 这时电路中开关s 应和 接触,这样,当工人不慎将手伸入危急区域时,精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载由于遮住了光线,光控

13、继电器衔铁立刻动作,使机床停止工作,防止事故发生【导学号： 66390025】99【解析】1依题意知,可见光的波长范畴为 400×10770×10m69而金属铯的极限波长为0.660 0×10m660×10m,因此,光电管阴极k 上应涂金属铯2深沉的夜色中,线圈中无电流,衔铁与b 接触,船舶依靠航标灯指引航道,所以掌握电路中的开关s 应和 b 接触3如将上述掌握电路中的电灯换成电机,在手遮住光线之前,电机应为正常工作的,此时衔铁与a 接触,所以电路中的开关s 应和 a 接触【答案】1铯2b3a1212 分德布罗意认为：任何一个运动着的物体, 都有着一种波

14、与它对应,hp波长为 ,式中 p 为运动着的物体的动量, h 为普朗克常量已知某种紫光的4波长为 440 nm,如将电子加速,使它的德布罗意波长为这种紫光波长的10倍,求：1电子的动量的大小； 31192试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系,并运算加速电压的大小电 子质量 m 9.1× 10kg,电子电荷量 e1.6×10c,普朗克常量 h6.6×3410j s·,加速电压的运算结果取一位有效数字精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【解析】1由 h知电子的动量p【导学号： 66390026】精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载h 23

15、p 1.5× 10kg ·m/s.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载学习必备欢迎下载2m2电子在电场中加速,有eu 1v2mv21p2又22m2mv2h2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载解得 u2e 2me28×10v.精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载【答案】11.5×10 23h2 kg ·m/s2u2me2精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载8×102 v1312 分如图 3 所示,相距为 d 的两平行金属板 a.b 足够大,板间电压恒为 u,有一波长为 的细激光束照耀到 b 板中心,使 b 板发生光电效应,已知普朗克常量为 h,金属板 b 的逸出功为 w0 ,电子质量为 m,电荷量为 e.求：图 31从 b 板运动到 a 板所需时间最短的光电子,到达a 板时的动能；2光电子从 b 板运动到 a 板时所需的最长时间【导学号： 66390027】【解析】1依据爱因斯坦光电效应方程得ekhw0c光子的频率为 所以光电子的最大初动能为ekhcw0能以最短时间到达a 板的光电子,为初动能最大且垂直于板面离开b 板的电子,设到达 a 板的动能为 ek