2025年高中物理波粒二象性測(cè)試題考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題3分，共30分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是最符合題目要求的。）1.下列關(guān)于光的波動(dòng)性的說(shuō)法中，正確的是A.光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，其衍射現(xiàn)象越容易觀察到B.光的頻率越高，其波動(dòng)性越顯著C.光的干涉現(xiàn)象說(shuō)明光不是粒子D.在真空中，所有頻率的光傳播速度都不同2.下列關(guān)于光的粒子性的說(shuō)法中，正確的是A.光的粒子性是指光是由大量微小的粒子組成的B.光電效應(yīng)現(xiàn)象直接證明了光的波動(dòng)性C.康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子不具有動(dòng)量D.普朗克首先提出了光子假說(shuō)解釋光電效應(yīng)3.關(guān)于實(shí)物粒子的波粒二象性，下列說(shuō)法中正確的是A.實(shí)物粒子只有粒子性，不具有波動(dòng)性B.實(shí)物粒子的波動(dòng)性是觀察到的現(xiàn)象，粒子性是假設(shè)的C.實(shí)物粒子的德布羅意波長(zhǎng)與其動(dòng)量有關(guān)，動(dòng)量越大，波長(zhǎng)越長(zhǎng)D.實(shí)物粒子的波粒二象性是其內(nèi)在屬性，與觀察行為無(wú)關(guān)4.楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是A.用白光做實(shí)驗(yàn)，屏幕上出現(xiàn)彩色條紋，說(shuō)明白光不是波B.增大雙縫到屏幕的距離，干涉條紋間距變大C.減小雙縫之間的距離，干涉條紋間距變小D.用單色光做實(shí)驗(yàn)，屏幕上只有一條亮線5.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是A.入射光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目越多B.入射光的頻率越高，光電子的最大初動(dòng)能越大C.無(wú)論入射光的強(qiáng)度如何，只要頻率高于閾值頻率，就一定能發(fā)生光電效應(yīng)D.光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度成正比6.康普頓效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明A.光的頻率在碰撞后發(fā)生了改變B.光子與電子碰撞時(shí)，能量守恒但不守恒動(dòng)量C.X射線比可見(jiàn)光更容易發(fā)生康普頓效應(yīng)D.康普頓效應(yīng)證明了光的波動(dòng)性7.根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程E_k=hν-W?，下列說(shuō)法中正確的是A.E_k表示入射光子具有的最大能量B.W?表示金屬的逸出功，它與入射光頻率有關(guān)C.當(dāng)hν<W?時(shí)，會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)D.光電子的最大初動(dòng)能E_k與入射光頻率ν成正比8.德布羅意提出了物質(zhì)波的概念，其核心思想是A.所有微觀粒子都具有波動(dòng)性，宏觀物體也可以看作是波B.只有電子等帶電粒子才具有波動(dòng)性，中性粒子如中子沒(méi)有C.物質(zhì)波的波長(zhǎng)由粒子的動(dòng)量決定，與波速無(wú)關(guān)D.物質(zhì)波是概率波，描述粒子在某處出現(xiàn)的可能性大小9.一束電子流，其動(dòng)量為p，則其相應(yīng)的德布羅意波波長(zhǎng)為A.p/hB.h/pC.phD.h/p210.關(guān)于波粒二象性，下列說(shuō)法中正確的是A.微觀粒子在不同實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，有時(shí)是波，有時(shí)是粒子B.波粒二象性是指微觀粒子既像波，又像粒子C.波粒二象性是量子力學(xué)的基本特征，經(jīng)典物理也能完全解釋D.波粒二象性意味著微觀粒子的行為是完全隨機(jī)和不可預(yù)測(cè)的二、填空題（每小題4分，共20分。）11.光的波粒二象性是指光既具有______，又具有______。12.在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用紫光照射，換用紅光照射，則干涉條紋間距將______（選填“變寬”、“變窄”或“不變”）。13.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率必須______金屬的截止頻率。14.愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)提出了______假說(shuō)，并提出了著名的光子能量公式E=______。15.根據(jù)德布羅意公式λ=h/p，若電子的動(dòng)量增大，則其德布羅意波長(zhǎng)將______（選填“增大”、“減小”或“不變”）。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共15分。）16.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的三個(gè)主要特點(diǎn)。17.簡(jiǎn)述康普頓效應(yīng)的主要現(xiàn)象及其意義。18.為什么說(shuō)波粒二象性是量子力學(xué)的基本特征，而經(jīng)典物理無(wú)法完全解釋微觀粒子的行為？四、計(jì)算題（共35分。）19.（8分）用頻率為5.0×101?Hz的單色光照射某金屬表面，發(fā)生光電效應(yīng)。已知該金屬的逸出功為2.0eV，求：(1)入射光子的能量是多少？(2)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能是多少？(3)若要使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，入射光的頻率最小應(yīng)為多少？（普朗克常數(shù)h=6.63×10?3?J·s，1eV=1.6×10?1?J）20.（12分）一束電子以2.0×10?m/s的速度運(yùn)動(dòng)，求：(1)電子的德布羅意波長(zhǎng)是多少？（電子質(zhì)量m_e=9.1×10?31kg，普朗克常數(shù)h=6.63×10?3?J·s）(2)若將電子視為經(jīng)典粒子，其動(dòng)能是多少？此時(shí)電子的“經(jīng)典半徑”r=√(E_k/m_e)是多少？（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）(3)比較電子的德布羅意波長(zhǎng)與其“經(jīng)典半徑”，你能得到什么結(jié)論？21.（15分）在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用波長(zhǎng)為5.0×10??m的綠光，雙縫間距d=1.0×10??m，雙縫到屏的距離L=1.0m。求：(1)屏上干涉條紋的間距是多少？(2)若用紅光（波長(zhǎng)λ'=6.0×10??m）代替綠光，其他條件不變，屏上干涉條紋的間距將如何變化？(3)若要使屏上相鄰兩條亮紋之間的距離為2.0×10?3m，雙縫到屏的距離L應(yīng)為多少？（雙縫間距d不變）---試卷答案一、選擇題1.A2.D3.C4.B5.A6.C7.D8.A9.B10.D二、填空題11.波動(dòng)性，粒子性12.變寬13.大于14.光子，hν15.減小三、簡(jiǎn)答題16.(1)發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率必須大于金屬的截止頻率；(2)光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光強(qiáng)度無(wú)關(guān)；(3)光電子的最大初動(dòng)能E_k=hν-W?。17.(1)散射光的波長(zhǎng)變長(zhǎng)（或頻率變?。?；(2)康普頓效應(yīng)是光子與電子碰撞的結(jié)果；(3)康普頓效應(yīng)進(jìn)一步證明了光的粒子性。18.(1)經(jīng)典物理認(rèn)為宏觀物體只有粒子性，微觀粒子只有波動(dòng)性（或經(jīng)典物理無(wú)法解釋黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)等現(xiàn)象）；(2)波粒二象性是量子力學(xué)的基本假設(shè)，是微觀粒子固有的屬性；(3)經(jīng)典物理的確定性無(wú)法描述微觀粒子的行為。四、計(jì)算題19.(1)入射光子的能量E=hν=6.63×10?3?J·s×5.0×101?Hz=3.315×10?1?J=2.075eV(2)光電子的最大初動(dòng)能E_k=hν-W?=2.075eV-2.0eV=0.075eV(3)最小頻率ν?=W?/h=2.0eV/(6.63×10?3?J·s)=3.08×101?Hz（注意單位轉(zhuǎn)換：1eV=1.6×10?1?J）20.(1)德布羅意波長(zhǎng)λ=h/p=h/(m_ev)=6.63×10?3?J·s/(9.1×10?31kg×2.0×10?m/s)=3.64×10?1?m(2)電子動(dòng)能E_k=1/2m_ev2=1/2×9.1×10?31kg×(2.0×10?m/s)2=1.82×10?1?J(3)經(jīng)典半徑r=√(E_k/m_e)=√(1.82×10?1?J/9.1×10?31kg)≈4.3×10??m比較結(jié)果：λ≈7.3×10??r，德布羅意波長(zhǎng)非常小，遠(yuǎn)小于其經(jīng)典尺寸，因此在宏觀尺度上觀察不到電子的波動(dòng)性。21.(1)干涉條紋間距Δx=