2017-2018学年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

2、误。2.关于德布罗意波，下列说法正确的是（）A. 所有物体不论其是否运动，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（）j|XA. 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

3、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2C. 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3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

4、动。故正确选项为D5.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。那么在荧光屏上将看到0粒子源5L尿A. 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。A .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

5、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。ZZ/丿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4.5X1014HZ,则以下判断正确的是（）荧光屛4A. 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

6、光电流的饱和值取决于入射光的强度C. 用入=0.5 卩 m 的光照射光电管时，电路中有光电流产生5D.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的数目有关。据此可判断8c3X101414v= =-6Hz=6X10 Hz4.5X10 Hz,入 0.5X10可发生光电效应。所以选项 B、C 正确。像，由图像可知()A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于 hv0C.入射光的频率为v0时，产生的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为 2v0时，产生的光电子的最大初动能为2

7、E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v的关系，根据爱因斯坦光电效应方程 丘=hvW,知当入射光的频率恰为该金属的截止频率v0时，光电子的最大初动能 压=0,此时有hv0=W,即该金属的逸出功等于hv0,选项 B 正确；根据图 线的物理意义，有W= E,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；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丘=hv W 可得：c6.63X1034X3X10

8、819)19E=hfW= (2X10 了 4.2X1.6X10)J= 3.23X10 J = 2.02 eV。EkA、D错误；波长 入=0.5m 的光子的频率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v的关系图6(2) 由eU=Ek得遏止电压- =2.02 V。e(3) 由W=hv0得极限频率W4.2X1.6X1019!5v0=h=6.63X1034 Hz=1.01X10 Hz。715答案：(1)2.02 eV (2)2.02 V (3)1.01X10 Hz10. (16 分)德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是入=-，式中p是运动着的

9、物体的动量，h是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440 nm,P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m=一3119349.1X10 kg，电子电荷量e= 1.6X10 C ,普朗克常量h= 6.6X10 J s,加速电压中可见光部分约占 45% (普朗克常z 11(1)假如认为可见光的波长约为0.55 卩 m,日、地间距离R= 1.5X10 m,估算太阳每秒辐射出的可见光子数为多少？VL6(2)若已知地球的半径为 6.4X106m,估算地球接收的太阳光的总功率。解析：

10、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PX45%设地面上垂直=hC必& e 0.45 入P0.45X0.55X10一6X1.4X10321人解得 n= -=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。2 21 11 2则所求可见光光子数N=n4nFT= 1.75X10X4X3.14X(1.5X10)=的计算结果取一位有效数字。h解析:(1)入=p,电子的动量h6.6X1034p= r=4.4X1011 kgm/s=1.5X1023kg m/s。12电子在电场中加速，有eU=mv2 2mv h2U=2=8X10 V。2e2me入h22一23答案：(1)1.5X10一kg m/s (2)U=2me211. (20 分)太阳光垂直射到地面上时，地面上 1 m 接收的太阳光的功率为1.4 kW，其28X10 Vh=6.6X10一34Js)hc84.9X1044(个)。(2)