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高中物理第十七章波粒二象性单元测试题二含解析新人教版选修3_5

波粒二象性单元测试题

一、选择题 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

2.下列实验现象中,哪一个实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难( )

A.光的干涉 B.光的衍射 C.多普勒效应 D.光电效应

3.下列说法正确的是( )

A.光波是一种概率波

B.光波是一种电磁波

C.单色光从空气进入水中时,光子的能量改变

D.单色光从水中进入空气时,光的波长不变

4.下列关于物质波的认识,正确的是( )

A.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波

B.X 光的衍射证实了物质波的假设是正确的

C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的

D.物质波是一种概率波

5.人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为 530 nm 的绿光时,只要每秒有 6 个

绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,普朗克常量为 6.63×10-34 J·s,光速为 3.0×108 m/s,

则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是( )

A.2.3×10-18 W B.3.8×10-19 W C.7.0×10-48W D.1.2×10-48 W

6.下列实际的例子中,应用的物理原理表明光是波动的是( )

A.在磨制各种镜面或其他光学平面时应用干涉法检查平面的平整程度

B.拍摄水面下的物体时,在照相机镜头前装一片偏振滤光片,可以使景象清晰

C.一窄束白光通过三棱镜色散得到彩色的光带

D.利用光照射到光电管上产生光电流,进行自动控制 7.某单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使金属产生光电效应的

是( )

A.延长光照时间

B.增大光的强度

C.换用波长较短的光照射

D.换用频率较低的光照射

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8.在如图 1 所示的光电管的实验中,发现用一定频率的 A 单色光照射光电管时,电流表 指针会发生偏转,而用另一频率的 B 单色光照射时不发生光电效应,那么( )
A.A 光的频率大于 B 光的频率 B.B 光的频率大于 A 光的频率 C.用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 a 流向 b D.用 A 光照射光电管时流过电流表 G 的电流方向是 b 流向 a 9.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度, 则( ) A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变 B.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小 C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小 D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子选出了 10.如图 2 所示,某种单色光射到光电管的阴极上时,电流表有示数,则( ) A.入射的单色光的频率必大于阴极材料的极限频率 B.增大单色光的强度,电流表示数将增大 C.滑片 P 向左移,可增大电流表示数 D.滑片 P 向左移,电流表示数将减小,甚至为零 二、填空题 11.已知铯的极限频率为 4.545×1014Hz,钠的极限频率为 6.000×1014Hz,银的极限频率 为 1.153×1015Hz,铂的极限频率为 1.529×1015Hz,当用波长为 0.375μ m 的光照射它们时, 可发生光电效应的是_______________。 12.用频率未知的紫外线照射某光电管的阴极时,有光电子飞出。现给你一个电压可调且 可指示电压数值的直流电源和一个灵敏度很高的灵敏电流计,试在下图所示的方框中设计一 种电路(光电管已画出),要求用该电路测量用所给紫外线照射光电管的阴极时产生的光电子 的最大初动量,按照你设计的电路,需要记录的数据是_______________。你所测量的光电子 的最大初动能是_______________(已知电子电荷量为 e)。 三、计算题 13.用频率为 ν 的光照射金属表面所产生的光电子垂直进入磁感应强度为 B 的匀强磁场 中做匀速圆周运动时,其最大半径为 R,电子质量为 m,电荷量为 e,求金属表面光电子的逸 出功。
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14.(1)一颗地面附近的质量为 m 的人造地球卫星,求其德布罗意波波长; (2)求氢原子核外电子的德布罗意波波长。 (地球半径为 R,重力加速度为 g,电子轨道半径为 r,电子质量为 me) 15.某同学采用如右图所示的实验电路研究光电效应,用某单色光照射光电管的阴极 K 时, 会发生光电效应现象.闭合开关 S,在阳极 A 和阴极 K 之间加上反向电压,通过调节滑动变阻 器的滑片逐渐增大电压,直至电流计中电流恰为零,此时电压表的示数 U 称为反向截止电压.根 据反向截止电压,可以计算出光电子的最大初动能.现分别用 ν 1 和 ν 2 的单色光照射阴极,
e 测量到反向截止电压分别为 U1 和 U2,设电子的比荷为m,求:
(1)阴极 K 所用金属的极限频率; (2)用题目中所给条件表示普朗克常量 h。
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一、选择题

参考答案

1. C 2. D 3. AB 4. CD 5 .A 6. AB 7. C 8. AC 9. A 10. ABD

二、填空题

11.铯、钠 12.电压值 U Ue

三、计算题

13. 答案:hν 解析:光电子在磁场中的轨道半径,得速度大小为,所以逸出功为 hν -mv2=hν -。

14.答案:

解析:近地卫星的速度,由德布罗意波波长公式得

电子绕核运动所需向心力为库仑力,即,所以 ν =

由德布罗意波波长公式得。

15. 答案: (1)U1νU21- -UU22ν 1

(2)h=e

ν

U1-U2 1-ν 2

解析:(1)由于阳极 A 和阴极 K 之间所加电压为反向电压,根据动能定理

-eU1=0-12mv21 -eU2=0-12mv22

根据光电效应方程

12mv21=hν 1-W0 12mv22=hν 2-W0

其中 W0=hν c 解以上各式得 ν c=U1νU12--UU22ν 1

(2)由以上各式

eU1=hν 1-W0 eU2=hν 2-W0

解得

h=e

ν

U1-U2 1-ν 2



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