寒假作業(yè)一波粒二象性命題：王占軍校對(duì)： 時(shí)間： 家長(zhǎng)簽字一、單選題（共16小題，每小題分，共80分）1.某激光器能發(fā)射波長(zhǎng)為入的激光，發(fā)射功率為P,c表示光速，h為普朗克常量，則激光器每秒發(fā)射的光量子數(shù)為（）.D.入Pch2.如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，當(dāng)用黃色光照射光電管中的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片 P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零， 此時(shí)電壓表讀數(shù)為U,這一電壓稱為遏止電壓.欲使遏止電壓增大，可以采用的措施為 （ ）.關(guān)于康普頓效應(yīng)，下列說法正確的是 （ ）A.康普頓效應(yīng)證明光具有波動(dòng)性B.康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)，在散射的 X射線中，有些波長(zhǎng)變短了C.康普頓在研究石墨對(duì)X射線的散射時(shí)發(fā)現(xiàn)，在散射的X射線中，有些波長(zhǎng)變長(zhǎng)了D.康普頓效應(yīng)可用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋.提出光的波動(dòng)說的科學(xué)家是（ ）A.牛頓B.愛因斯坦C.惠更斯D.格里馬第6.關(guān)于黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系，下圖正確的是 （6.關(guān)于黑體輻射的強(qiáng)度與波長(zhǎng)的關(guān)系，下圖正確的是 （A.增大黃光強(qiáng)度B.延長(zhǎng)照射時(shí)間C.改用藍(lán)光照射D.改用紅光照射3.用頻率為V的光照射某金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為 E；若改用頻率為丫的另一種光照 ... ...,,.射該金屬表面，逸出光電子的最大初動(dòng)能為 3E.已知普朗克常量為h,則丫為（ ）A. 3y7.某激光源的發(fā)光功率為P,發(fā)射激光的波長(zhǎng)為 人當(dāng)該激光照射到折射率為 n的介質(zhì)中時(shí)，由于反射其能量減少10%,介質(zhì)中激光束的直徑為 d.那么在介質(zhì)中單位時(shí)間內(nèi)通過與激光束垂直的截面上單位面積的光子數(shù)為上單位面積的光子數(shù)為（ ）為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最低能量為eV.eV.貪6尸用A.-7^―3.6P2B.- 花C兀c工6尸/.D-he8.約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成.若在結(jié)兩端加恒定電壓U,則它會(huì)輻射頻率為V的電磁波,且Y與U成正比，即=kU.已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān).你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為（ ）.hA.—2e2eB—2he「1'：.關(guān)于光電效應(yīng)有以下幾種陳述，其中正確的是（ ）A.金屬的逸出功與入射光的頻率成正比B.光電流強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度無關(guān)C.用不可見光照射金屬一定比可見光照射金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能要大D.對(duì)任何一種金屬都存在一個(gè) 最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)， 才能產(chǎn)生光電效應(yīng).在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，如果需要增大光電子到達(dá)陽極時(shí)的速度，可采用的方法是 （ ）A.增加光照時(shí)間B.增大入射光的波長(zhǎng)C.增大入射光的強(qiáng)度D.增大入射光的頻率11.當(dāng)具有eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大的初動(dòng)能是TOC\o"1-5"\h\zeVeVeVeV12.關(guān)于光電效應(yīng)，以下說法正確的是 （ ）A.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.光電子的最大初動(dòng)能越大，形成的光電流越強(qiáng)C.能否產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，決定于入射光光子的能量是否大于或等于金屬的逸出功D.用頻率是必的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是 怩的黃光照射該金屬一定不發(fā)生光電效應(yīng)13.用強(qiáng)度相同的紅光和藍(lán)光分別照射同一種金屬，均能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng).下列判斷正確的是（）A.用紅光照射時(shí)，該金屬的逸出功小，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的逸出功大B.用紅光照射時(shí)，該金屬的截止頻率低，用藍(lán)光照射時(shí)，該金屬的截止頻率高C.用紅光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間長(zhǎng)，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出光電子所需時(shí)間短D.用紅光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能小，用藍(lán)光照射時(shí)，逸出的光電子最大初動(dòng)能大14.以往我們認(rèn)識(shí)的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出.強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對(duì)于光電效應(yīng)的認(rèn)識(shí)， 用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收多個(gè)光子成為可能， 從而形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí).一電毋

光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖.用頻率為 V的普通光源照射陰極K,沒有發(fā)生光電效應(yīng).換用同樣頻率V的強(qiáng)激光照射陰極K,則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電壓U,即將陰極K接電源正極,陽極A接電源負(fù)極，在KA之間就形成了使光電子減速的電場(chǎng).逐漸增大 U,光電流會(huì)逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓 U可能是下列的（其中Wo為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）（ ）D.X1019J二、多選題（共4小題，每小題分，共20分）那么,17.（多選）如圖所示，N為鴇板，M為金屬網(wǎng)，它們分別和電池兩極相連，各電池的極性和電動(dòng)勢(shì)在圖中標(biāo)出.鴇的逸出功為eV現(xiàn)分別用能量不同白光子照射鴇板（各光子的能量在圖上標(biāo)出）.下列圖中有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是（）那么,A.B.C.D.U=2hlWo5hv近15.用波長(zhǎng)為x107m的紫外線照射鴇的表面， 釋放出來的光電子中最大的動(dòng)能是 x1019J.由此可知,A.卜鴇的極限頻率是（普朗克常量h=xio34js,光速c=xi0m/s,結(jié)果取兩位有效數(shù)字）（）X101HzX104HzX104HzX105Hz16.如圖所示，已知用光子能量為eV的紫光照射光電管中K極板的金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零,此時(shí)電壓表讀數(shù)為V,則K極板的金屬涂層的逸出功約為（）18.（多選）如圖為電子束通過鋁箔時(shí)的衍射圖樣.根據(jù)圖樣，下列說法正確的是（ ）XX1019JX1019JX1019JA.電子落在亮環(huán)”上的概率大B.電子落在暗環(huán)”上的概率大C.電子具有波動(dòng)性D.相鄰亮環(huán)”間的距離相等欲使遏止電壓增大，增大入射光的頻率，即改用藍(lán)光照射.增大光的強(qiáng)度和延長(zhǎng)照射時(shí)間，不會(huì)增19.（多選）對(duì)一束太陽光進(jìn)行分析，下列說法正確的是 （ ）A.太陽光是由各種單色光組成的復(fù)合光B.在組成太陽光的各單色光中，其能量子最大的光為紅光C.在組成太陽光的各單色光中，其能量子最大的光為紫光D.組成太陽光的各單色光，其能量子都相同20.（多選）由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可以畫出光電子的最大初動(dòng)能和入射光的頻率的關(guān)系，如圖所示，以下說法正確的是（ ）大光電子的最大初動(dòng)能，不會(huì)增大遏止電壓， C正確.3.【答案】C【解析】設(shè)金屬逸出功為W,則有E=hv-W,若改用頻率為V的另一種光照射該金屬表面，有=hv-W,由此求出v=~h4.【答案】C+V.3E口表本極限頻率p的絕對(duì)值等于逸出功C.直線的斜率表示普朗克常量 h的大小D.圖線表明最大初動(dòng)能與入射光頻率成正比答案解析1.【解析】一個(gè)光子能量=hy=he一,每秒發(fā)出的光子數(shù)為2.【答案】C【解析】根據(jù)光電效應(yīng)方程得， Ek=hy一Wo,又eUc=Ek的一印力可知Uc= 【解析】康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性， A錯(cuò)誤；在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子網(wǎng)碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，則動(dòng)量減小，根據(jù)抬一，知波長(zhǎng)變長(zhǎng)，B錯(cuò)誤，C正確；光P\電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都無法用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋， D錯(cuò)誤..【答案】C【解析】歷史上，為了說明光的性質(zhì)，牛頓提出了光的微粒說，惠更斯提出了光的波動(dòng)說..【答案】B【解析】根據(jù)黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律：隨溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射強(qiáng)度都有增加，故圖線不會(huì)有交點(diǎn)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.另一方面，輻射強(qiáng)度的極大值會(huì)向波長(zhǎng)較短方向移動(dòng)，選項(xiàng) A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確..【答案】A【解析】設(shè)在介質(zhì)中單位時(shí)間內(nèi)通過與激光束垂直的截面上單位面積的光子數(shù)為 N,根據(jù)能量守恒后 內(nèi)。d.“ 3.6尸山得P（1—10%）=N—兀天）2,解得N=4 .故A選項(xiàng)正確.z2 n.a^nc.【答案】B|v \~T1 套【解析】kkU則k=g；,其單位為1Hz/V=r-^T,而h的單位為Js,e的單位為C,故彳的單位CC「1應(yīng)為1'=1=7：—=1二一，B選項(xiàng)正確.JsCVs\s.【答案】D【解析】對(duì)于一種確定的金屬，其逸出功是固定的，與入射光頻率無關(guān)， A錯(cuò)；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電流強(qiáng)度隨入射光強(qiáng)度的增大而增大， B錯(cuò)；同一次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，由于光電子逸出的路程不1616.【答案】C同，初動(dòng)能也是不同的，因而是不可比的， C錯(cuò)；由光電效應(yīng)的規(guī)律知D正確..【答案】D【解析】光電子的最大初動(dòng)能與光照時(shí)間的長(zhǎng)短和入射光的強(qiáng)度無關(guān)， A,C均錯(cuò)；由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知，D正確，B錯(cuò)誤..【答案】B【解析】由&=h—Wo得W0=hv—Ek=eV—eV=eV則入射光的最低能量為eV故正確選項(xiàng)為B..【答案】C【解析】由光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，但不是正比關(guān)系，A錯(cuò).光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比，與光電子的最大初動(dòng)能無關(guān)， B錯(cuò).用頻率是必的綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用頻率是 邊的黃光照射該金屬不一定不發(fā)生光電效應(yīng)， D錯(cuò)，C對(duì)..【答案】D【解析】由Ek=h—Wo,丫紅<v藍(lán).可得：&藍(lán)〉Ek紅，D正確；金屬的逸出功和截止頻率與入射光頻率無關(guān)，A,B均錯(cuò)誤；只要能發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子所需時(shí)間與光的頻率無關(guān)， C錯(cuò)誤..【答案】B【解析】同頻率的光照射K極，普通光不能使其發(fā)生光電效應(yīng)， 而強(qiáng)激光能使其發(fā)生光電效應(yīng)，說明一個(gè)電子吸收了多個(gè)光子.設(shè)吸收的光子個(gè)數(shù)為 n,光電子逸出的最大初動(dòng)能為國,由光電效應(yīng)方程知：Ek=nhLWo(n>2)?光電子逸出后克服電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理知R=eU②，聯(lián)立上nhv-開}述兩式得U= 當(dāng)n=2時(shí)，即為B選項(xiàng)，其他選項(xiàng)均不可能.&.【答案】B一 恥【解析】由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程—=E,m+W0,而金屬的逸出功W0=hw,由以上兩式得，鴇Cmkm的極限頻率為：M= 二一=X1{4Hz,B項(xiàng)正確.【解析】由題述將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片 P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為 V'可知光電子的最大初動(dòng)能為 &=1eV.根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可知K極板的金屬涂層的逸出功為Wo=h.E=eV-1eV=eV=xx1t9J^x^1&J,C正確..【答案】BC【解析】A圖中入射光的光子能量小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)， A錯(cuò)誤；B圖中能發(fā)生光電效應(yīng)且電場(chǎng)對(duì)光電子加速，有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)， B正確；C圖中入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程 Ekm=hLWo=eV,因?yàn)樗拥碾妷簽榉聪螂妷簽?2V,知光電子能到達(dá)金屬網(wǎng)，C正確；D圖中入射光的光子能量大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)光電效應(yīng)方程得&m=hLWo=eV,所加的反向電壓為4V,根據(jù)動(dòng)能定理知，光電子不能夠到達(dá)金屬網(wǎng)，D錯(cuò)誤..【答案】AC【解析】物質(zhì)波是一種概率波，體現(xiàn)為該物質(zhì)在空間出現(xiàn)的幾率大小不一樣，落在 亮環(huán)”上的概率大，落在暗環(huán)”上的概率小，A正確，B錯(cuò)誤