波粒二象性单元测试题

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第十七章波粒二象性检测题

一、选择题（每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。全部选对的得

4分，选对但不全的得2分，有选错的或不答的得0分。）

1．以下对于光电效应的说法正确的选项是（）

A．若某资料的逸出功是W，则它的极限频次v0

B．光电子的初速度和照射光的频次成正比

C．光电子的最大初动能和照射光的频次成正比

D．光电子的最大初动能随照射光频次的增大而增大

W

h

2．在以下各组所说的两个现象中，都表现出光拥有粒子性的是（）

A．光的折射现象、偏振现象B．光的反射现象、干预现象

C．光的衍射现象、色散现象D．光电效应现象、康普顿效应

3．对于光的波粒二象性的理解正确的选项是（）

A．大量光子的奏效经常表现出颠簸性，个别光子的行为经常表现出粒子性

B．光在流传时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C．高频光是粒子，低频光是波

D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的颠簸性显着，有时它的粒子性显着

4．当拥有eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的电子拥有最大的初动能是eV．为

了使这种金属产生光电效应，入射光的最低能量为（）

A．eVB．eVC．eVD．eV5．紫外线光子的动量为hv．一个静止的O3吸取了一个紫外线光子后（）c

A．仍旧静止B．沿着光子原来运动的方向运动

C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动

6．对于光电效应，以下说法正确的选项是（）

A．光电子的最大初动能与入射光的频次成正比

B．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强

C．可否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量可否大于或等于金属的逸出功

D．用频次是v1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频次是v2的黄光照射该金属必定不发生光电

效应

7．在考证光的波粒二象性的实验中，以下说法正确的选项是（）

A．使光子一个一个地经过单缝，若是时间足够长，底片上会出现衍射图样

B．单个光子经过单缝后，底片上会出现圆满的衍射图样

C．光子经过单缝的运动路线像水波同样起伏

D．单个光子经过单缝后打在底片的情况表现出随机性，大量光子经过单缝后打在底片上的情况表现出规律性

8．用波长为λ和λ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12

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，不能够使金属D产生光电效应现象．设两种金属的逸出功分别为WC和WD，则以下选项正确的选项是（）A．λ1＞λ2，WC＞WDB．λ1＞λ2，WC＜WDC．λ＜λ，WC＞WDD．λ＜λ，WC＜WD12129．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的构造，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距周边，已知中子质量m=×10-27kg，普朗克常量h=×10-34J·s，能够估计出德布罗意波长λ=×10-10m的热中子的动量的数量级可能是（）A．10-17kgm/s·B．10-18kgm/s·C．10-20kgm/s·D．10-24kgm/s·10．以以以下列图为一光电管的工作原理图，当用波长为λ的光照射阴极K时，电路中有光电流，则（）A．换用波长为λλK时，电路中必定没有光电流1(1＞λ)的光照射阴极B．换用波长为λ(λ＜λ)的光照射阴极K时，电路中必定有光电流22C．增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流必定增大D．将电路中电源的极性反接，电路中可能还有光电流11．2003年全世界物理学家评比出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干预实验装置，进行电子干预的实验．从辐射源辐射出的电子束经两凑近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干预条纹，该实验说明（）A．光拥有颠簸性B．光拥有波粒二象性C．微观粒子也拥有颠簸性D．微观粒子也是一种电磁波12．要察看纳米级以下的细小构造，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜．相关电子显微镜的以下说法正确的选项是（）A．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不简单发生明显衍射

B．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不简单发生明显衍射

C．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更简单发生明显衍射

D．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更简单发生明显衍射二、此题共

3小题，共

20分．把答案填在题中的横线上．

13．（8分）如右图所示，一验电器与锌板相连，在

A

处用一紫外

线灯照射锌板，关灯后，指针保持必定偏角．

（1）现用一带负电的金属小球与锌板接触，则验电器

指针偏角将

（填“增大”“减小”或“不变”）．（2）使验电器指针回到零，再用同样强度的钠灯发出

锌板，验电器指针无偏转．那么，若改用强度更大的红外线

板，可察看到验电器指针（填“有”或“无”）偏转．

（3）实验室用功率的紫外灯演示光电

的黄光照射

灯照射锌

效应．紫外

线波长λ=253nm，阴极离光源距离d=0．5m，原子半径取r=0．5×10-10m，则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为．14．(4分)康普顿效应证了然光子不单拥有能量，也有动量，以以下列图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向运动，并且波长（填“不变”“变小”或“变长”）．15．(8分)以以以下列图为研究光电效应的电路，利用能够产生光电效应的两种(或多种)已知频次的光进行实验，

（1）请简要写出实验步骤以及应当测量的物理量

（2）写出依照本实验计算普朗克常量的关系式(用上面的物理量

表示)

三、此题共3小题，共32分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的

不能够得分．有数值计算的题，答案中必定明确写出数值和单位．

16．（10分）分别用λ和3λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2．以4

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是多大

17．（10分）纳米技术现在已经宽泛应用到社会生产、生活的各个方面．将激光束的宽度聚光到纳

米级范围内，能够精准地修复人体破坏的器官．糖尿病惹起视网膜病变是致使成年人失明的一个重要原因，

利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的患者都能够防范失明的严重结果．一台功率为10W氩激光

器，能发出波长λ=500nm的激光，用它“点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10-3J的能量，则每次“点焊”视网膜的时间是多少在这段时间内发出的激光光子的数量是多少

18．（12分）以以以下列图，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线．（h=6．63

10-34J·s，电子电荷量e=1．6×10-19C)

1）如高压电源的电压为20kV，求X射线的最短波长;

（2）这样时电流表读数为5mA，1s内产生5×1013个平均波长为1．0×10-10m的光子，求伦琴射线管的工作效率．

参照答案1．AD分析：由光电效应方程Ek=hv-W知，B、C错误，D正确．若Ek=0，得极限频次v0=W，故Ah正确．2．D分析：此题察看光的性质．干预、衍射、偏振都是光的颠簸性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应都是光的粒子性的表现，D正确．3．AD分析：依照光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误．4．B分析：此题察看光电效应方程及逸出功．由EkhvW得W=hv-Ek=eV=eV则入射光的最低能量为hvmin=W=eV故正确选项为B．5．B分析：由动量守恒定律知，吸取了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向同样．故正确选项

为B．

6．C分析：此题察看光电效应．由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频次的增大而增

大，但不是正比关系，A错．光电流的强度与入射光的强度成正比，与光电子的最大初动能没关，B错．用频次是v1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频次是v2的黄光照射该金属不用然不发生光电效应，D错、C对．7．AD分析：依照光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误．8．D分析：由题意知，A光光子的能量大于B光光子，依照c，得λλE=hv=h2λ只能使金属C产生光电效应现象，不能够使金属D产生光电效应现象，因此WC＜WD，故正确选项是D．9．D分析：此题察看德布罗意波．依照德布罗意波长公式λ=h得：ph1034-24p==10kg·m/s=×10kgm/s·10

可见，热中子的动量的数量级是10-24kg·m/s．

10．BD分析：用波长为λ的光照射阴极K，电路中有光电流，表示λ小于该金属的极限波长λ0，换用波长为λ照射，诚然λ＞λ，可是λ不用然大于λ，因此用波长为λ的光照射时，可能仍有光电流，11101故A错误．用波长为λ(λ＜λ)的光照射阴极K时，因λ＜λ＜λ，故电路中必定有光电流，B对．如2220果电源的端电压已经足够大，阴极K逸出的光电子都能全部被吸引到阳极形成光电流，此时再增大路端电压，电路中的光电流也不再增大，C错．将电路中电源的极性反接，拥有最大初动能的光电子有可能能够战胜电场阻力抵达阳极A，进而形成光电流，因此D正确．11．C分析：此题察看电子能产生干预现象，表示电子拥有颠簸性．干预现象是波的特点，电子是微

观粒子，它能产生干预现象，表示电子等微观粒子拥有颠簸性．但此实验不能够说明电子等微观粒子的波就

是电磁波．

12．A分析：电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见

光比较，电子物质波更不简单发生明显衍射，因此分辨率更高，A正确．

13．分析：（1）当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此时与锌板连在一同的验电器也带上了正电，进而指针发生了偏转．当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分

正电荷，进而使验电器的指针偏转减小．

2）使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的频次小于极限频次，红外光比钠灯黄光的频次还要低，更不能够能发生光电效应．可否发生光电效应与入射光的强度没关．

3）以紫外灯为圆心，作半径为d的球面，则每个原子每秒钟接收到的光能量为

E=Pπr2=×10-20J24ππ因此每个原子每秒钟接收到的光子数为

EEλn==5个．hvhc

答案5个

14．分析：因光子与电子碰撞过程动量守恒，因此碰撞此后光子和电子的总动量的方向与光子碰前

的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不能够能沿2或3方向；经过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由E=hv知，频次变小，再依照c=λv知，波长变长．答案1变长15．分析：在此电路的光电管上施加反向电压，用已知频次为1的光照射阴极，调治电压大小，直到光电管恰好无电流经过，测出此时的制止电压Uc1，用另一已知频次为2的光照射，测出此时的制止电压Uc2．利用光电效应方程hW0Ekm和EkmeUc可得（）h1W0eUc1h2W0eUc2由以上两式可得出eUc1Uh1216．分析：设此金属的逸出功为W，依照光电效应方程得以下两式：当用波长为λ的光照射时：Ek1hcW①λ当用波长为34λ的光照射时：Ek24hcW②3λEk11③又2EK2解①②③组成的方程组得：W2hc．④3λE210317．分析：（1）依照E=Pt，因