高中同步测试卷·人教物理选修3－5：高中同步测试卷（八） word版含解析

高中 高中语文新课程标准高中物理选修31全套教案高中英语研修观课报告高中物理学习方法和技巧高中数学说课稿范文 同步测试卷(八)专题二　波粒二象性(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分．)1．在下列各组所说的两个现象中，都 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出光具有粒子性的是(　　)A．光的折射现象、偏振现象B．光的反射现象、干涉现象C．光的衍射现象、色散现象D．光电效应现象、康普顿效应2．关于光的波粒二象性，下列说法正确的是(　　)A．光的粒子性说明每个光子相当于高速运动的质点B．光是波，而且是横波，与橡皮绳上传播的波类似C．光和物质相互作用时是“一份一份”进行的，从这个意义上说光是一种粒子D．光子在空间各点出现的可能性的大小(概率)，可以用波动的规律来描述，从这个意义上说光是一种波3．下列说法正确的是(　　)A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性4．关于物质波的认识，正确的是(　　)①电子的衍射证实了物质波的假设是正确的②物质波也是一种概率波③任一物体都有一种波和它对应，这就是物质波④物质波就是光波A．①②B．②③C．①④D．①③5.如图所示，一个粒子源产生某种粒子，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，那么在荧光屏上将会看到(　　)A．只有两条亮纹B．有许多条明、暗相间的条纹C．没有亮纹D．只有一条亮纹6．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为eq\f(d,n)，其中n>1，已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为(　　)A.eq\f(n2,me)B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(md2h2,n2e3)))eq\s\up6(\f(1,3))C.eq\f(d2h2,3men2)D.eq\f(n2h2,2med2)7．三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则(　　)A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象B．用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象C．用入射光C照射金属a和b，金属a、b均可发生光电效应现象D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象8．科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子．假设光子与电子碰撞前的波长为λ，碰撞后的波长为λ′，则碰撞过程中(　　)A．能量守恒，动量守恒，且λ＝λ′B．能量不守恒，动量不守恒，且λ＝λ′C．能量守恒，动量守恒，且λ<λ′D．能量守恒，动量守恒，且λ>λ′9．用两束频率相同，强度不同的紫外线分别照射两种相同金属的表面，均能产生光电效应，那么(　　)A．两束光的光子能量相同B．两种情况下单位时间内逸出的光电子个数相同C．两种情况下逸出的光电子的最大初动能相同D．两种情况下逸出的光电子的最大初动能不同10．在自然生态系统中，蛇与老鼠等生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用．蛇是老鼠的天敌，它通过接收热辐射来发现老鼠的存在．假设老鼠的体温约为37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmax，根据热辐射理论，λmax与辐射源的绝对温度T的关系近似为λmaxT＝2.90×10－3m·K.则老鼠发出的最强的热辐射的波长为(　　)A．7.8×10－5mB．9.4×10－6mC．1.16×10－4mD．9.7×10－8m11．已知人眼瞳孔的直径为d，一秒进入瞳孔N个波长为λ的光子时就能引起视觉．若辐射功率为P的点光源能发出波长为λ的光子，则此光源能被人眼看到的最大距离是(　　)A.eq\f(d,4)eq\r(\f(Pλ,Nhc))B.eq\f(d,2)eq\r(\f(Pλ,Nhc))C．deq\r(\f(Pλ,Nhc))D．2deq\r(\f(Pλ,Nhc))12．如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．由图象可知(　　)A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hνcC．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为eq\f(νc,2)时，产生的光电子的最大初动能为eq\f(E,2)题号123456789101112 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 二、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)13．(8分)电子具有多大速度时，德布罗意波的波长同光子能量为4×104eV的X射线的波长相等？此电子需经多大的电压加速？14.(10分)已知金属铯的截止频率对应的波长为0.66μm，用波长为0.05μm的光照射铯金属表面，发射光电子的最大初动能为多少？铯金属的逸出功为多少？(h＝6.63×10－34J·s)15．(10分)电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波叫物质波．质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为λ＝eq\f(h,mv).电子质量m＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)计算具有100eV动能的电子的动量p和物质波波长λ；(2)若一个静止的电子经2500V电压加速，求能量和这个电子动能相同的光子波长，并求该光子的波长与这个电子的物质波波长之比．16.(12分)用波长为4×10－7m的紫光照射某金属，发出的光电子垂直进入3×10－4T的匀强磁场中，光电子所形成的圆轨道的最大半径为1.2cm(电子电荷量e＝1.6×10－19C，其质量m＝0.91×10－30kg)．求：(1)紫光光子的能量；(2)光电子的最大初动能；(3)该金属发生光电效应的极限频率．参考答案与解析1．[导学号13050113]　【解析】选D.干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电效应现象和康普顿效应是光的粒子性的表现，D正确．2．[导学号13050114]　【解析】选CD.光的粒子性，并不是说光子跟实物粒子一样，而是光和物质相互作用时是“一份一份”进行的，选项C对，A错；光的波动性，与机械波有本质的不同，它是概率波，选项D对，B错．故正确选项为C、D.3．[导学号13050115]　【解析】选CD.一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子，A错误；虽然光子和电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子和电子是同样的一种粒子，B错误；波长长，容易发生干涉、衍射，波动性强，反之，波长短，光子能量大，粒子性强，C正确；干涉、衍射是波特有的现象，光电效应说明光具有粒子性，D正确．4．[导学号13050116]　【解析】选A.电子衍射图样的观测证明德布罗意关于物质波的假说是正确的，所以①正确；只有运动的物质才有物质波与它对应，故③错误；物质波与光波一样，也是一种概率波，即粒子在各点出现的概率遵循波动规律，但物质波不是光波，所以②正确，④错误，即正确选项是A.5．[导学号13050117]　【解析】选B.任何运动的粒子都具有波粒二象性，那么粒子源产生的大量粒子透过双缝就应该表现出波动性，即形成明、暗相间的多条干涉条纹，故B项正确．6．[导学号13050118]　【解析】选D.由德布罗意波长λ＝eq\f(h,p)知，p是电子的动量，则p＝mv＝eq\r(2meU)，而λ＝eq\f(d,n)，代入得U＝eq\f(n2h2,2med2)，故D正确，A、B、C错误．7．[导学号13050119]　【解析】选CD.因为三种入射光的波长λA＞λB＞λC，所以三种入射光的频率关系为νA＜νB＜νC，所以若用入射光A照射金属b和c，金属b和c均不可发生光电效应，A选项错误；用入射光A和B照射金属c，也不可能使金属c发生光电效应，B选项错误；用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应，C选项正确；用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应，D选项正确．8．[导学号13050120]　【解析】选C.能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界，光子与电子碰撞时遵循这两个守恒定律．光子与电子碰撞前，光子的能量E＝hν＝heq\f(c,λ)，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量E′＝hν′＝heq\f(c,λ′)，由E>E′，可知λ<λ′，选项C正确．9．[导学号13050121]　【解析】选AC.由E＝hν和Ek＝hν－W知两束光的光子能量相同，照射金属得到的光电子最大初动能相同，故A、C对，D错；由于两束光强度不同，逸出光电子个数不同，故B错．10．[导学号13050122]　【解析】选B.体温为37℃时，热力学温度T＝310K，根据λmaxT＝2.90×10－3m·K，得λmax＝eq\f(2.90×10－3,310)m＝9.4×10－6m.11．[导学号13050123]　【解析】选A.每个能量子(光子)的能量为：ε＝hν＝heq\f(c,λ)点光源一秒辐射的光子数为n＝eq\f(Pt,ε)＝eq\f(Ptλ,hc)欲能引起视觉，有N＝eq\f(n,4πR2·t)×eq\f(1,4)πd2，R＝eq\f(d,4)eq\r(\f(Pλ,Nhc)).正确选项为A.12．[导学号13050124]　【解析】选ABC.由光电效应方程Ek＝hν－W0知，图线与纵轴的交点表示逸出功的大小，A对；图线与横轴的交点为极限频率，此时Ek＝0＝hνc－W0，故W0＝hνc，B对；当入射光的频率为2νc时，Ek′＝2hνc－W0＝hνc，而hνc＝E，C对；当入射光的频率为eq\f(νc,2)时，不发生光电效应，D错误．13．[导学号13050125]　【解析】由德布罗意波 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(h,meve)和光子能量式E＝hν＝heq\f(c,λ)联立可得：ve＝eq\f(E,mec)＝eq\f(4×104×1.6×10－19,9.1×10－31×3×108)m/s＝2.34×107m/s由动能定理得：eU＝eq\f(1,2)meveq\o\al(2,e)U＝eq\f(meveq\o\al(2,e),2e)＝eq\f(9.1×10－31×（2.34×107）2,2×1.6×10－19)V＝1.56×103V.【答案】2.34×107m/s　1.56×103V14．[导学号13050126]　【解析】铯的逸出功W0＝eq\f(hc,λ0)＝3.01×10－19J当用波长为λ＝0.05μm的光照射金属时，光电子最大初动能为Ek＝hν－W0＝eq\f(hc,λ)－W0代入数值得Ek＝3.68×10－18J.【答案】3.68×10－18J　3.01×10－19J15．[导学号13050127]　【解析】(1)由公式Ek＝eq\f(p2,2m)得，电子的动量p＝eq\r(2mEk)＝eq\r(2×9.1×10－31×100×1.6×10－19)kg·m/s≈5.4×10－24kg·m/s电子物质波波长λ＝eq\f(h,p)＝eq\f(6.63×10－34,5.4×10－24)m≈1.2×10－10m.(2)由hc/λ＝Ek′＝2500eV＝4.0×10－16J，得光子波长λ＝eq\f(6.63×10－34×3×108,4.0×10－16)m≈5.0×10－10m.电子动量p′＝mv′＝eq\r(2mEk′)＝eq\r(2×9.1×10－31×2500×1.6×10－19)kg·m/s≈2.7×10－23kg·m/s.电子波长λ′＝eq\f(h,mv′)≈2.5×10－11m，则eq\f(λ,λ′)＝20.【答案】见解析16．[导学号13050128]　【解析】(1)光子的能量E＝hν＝heq\f(c,λ)＝6.63×10－34×eq\f(3×108,4×10－7)J＝4.97×10－19J.(2)光电子进入磁场后，受到的洛伦兹力等于做匀速圆周运动的向心力，qvB＝meq\f(v2,r)，v＝eq\f(qBr,m)，光电子的最大初动能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2r2,2m)＝eq\f(1.62×10－38×9×10－8×1.44×10－4,2×0.91×10－30)J＝1.82×10－19J.(3)金属的极限频率满足W＝hν0由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hν－W＝hν－hν0得ν0＝eq\f(hν－Ek,h)＝eq\f(4.97×10－19－1.82×10－19,6.63×10－34)Hz＝4.75×1014Hz.【答案】(1)4.97×10－19J(2)1.82×10－19J(3)4.75×1014Hz