《波粒二象性》章末测试

第,33,页,第,33,页,单击此处编辑母版标题样式,Wwwwwwwwwwwwwwwwww,wwwwwwwwww,第二级,第三级,第四级,第五级,波粒二象性章末测试,一选择题(每小题5分,共50分,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,把正确选项前的字母填在题后的括号内.),1.1905年是爱因斯坦的“奇迹”之年,这一年他先后发表了三篇具有划时代意义的论文,其中关于光量子的理论成功解释了光电效应现象,关于光电效应,下列说法正确的是( ),A.当入射光的频率低于截止频率时,不能发生光电效应,B.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比,C.光电子的最大初动能与入射光的强度成正比,D.某单色光照射某一金属时不发生光电效应,改用波长较短的光照射该金属可能发生光电效应,答案:AD,2.两束能量相同的色光,都垂直地照射到物体表面,第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打到物体表面的光子数之比为54,则这两束光的光子能量和波长之比( ),A.45 45 B.54 45,C.54 54 D.45 54,答案:D,3.现有abc三束单色光,其波长关系abc,用b光照到某金属时,恰能发生光电效应,若分别用a光束和c光束照射该金属,则可以断定( ),A.a光束照射时,不能发生光电效应,B.c光束照射时,不能发生光电效应,C.a光束照射时,释放的光电子数目多,D. c光束照射时,释放出的光电子最大初动能最小,答案:A,4.硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能,若有N个频率为的光子打在光电池极板上,这些光子的总能量为( )A.h B.,NhC.Nh D.2Nh,答案:C,5.某光波射到一逸出功为W,0,的光电材料表面,所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r,则该光的频率为(设电子的质量为m带电量为e普朗克常量为h)( ),答案:C,6.紫外线的动量为 ,一个静止的O,2,吸收了一个紫外线光子后( ),A.仍然静止,B.沿着光子原来运动的方向运动,C.沿光子运动相反的方向运动,D.可能向任何方向运动,解析:由动量守恒可知,O,2,分子吸收了紫外线光子后与原来的运动方向相同,故B选项正确.,答案:B,7.用不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子的最大初动能E,k,随入射光频率变化的E,k,-图象.已知钨的逸出功是3.28 eV,锌的逸出功是3.34 eV,若将二者的图线画在同一个坐标系中,以实线表示钨,虚线表示锌,则下图中正确反映这一过程的图象是( ),解析:由E,k,=h-W,0,可知,E,k,和的图线的斜率表示h,故两直线应为平行的倾斜直线,不同金属的逸出功不同,h,c,=W,0,c,为截止频率,即与轴的截距,钨的逸出功小于锌的逸出功,故A选项正确.,答案:A,8.利用光电管研究光电效应实验如图所示,用频率为的可见光照射阴极K,电流表中有电流通过,则( ),A.用紫外线照射,电流表不一定有电流通过,B.用红外线照射,电流表一定无电流通过,C.用频率为的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头移到A端,电流表中一定无电流通过,D.用频率为的可见光照射K,当滑动变阻器的滑动触头向B端滑动时,电流表示数可能不变,解析:因为紫外线的频率比可见光的频率高,所以紫外线照射时,电流表中一定有电流通过,选项A错误;因不知阴极K的截止频率,所以用红外线照射时,不一定发生光电效应,所以B选项错误;即使U,AK,=0,电流表中仍有电流,故选项C错误;当滑动变阻器触点向B端滑动时,U,AK,增大,光电流可能会增大,当达到饱和电流时,再增加U,AK,电流也不会再增大,保持不变,所以D选项正确.,答案:D,9.光子不仅具有能量还具有动量,光照射到某个面上就会产生压力.人们设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜,正对着太阳光,靠太阳光在薄膜上产生的压力推动探测器前进.第一次安装的是反射率极高的薄膜,第二次安装的是吸收率极高的薄膜.那么( ),A.安装反射率极高的薄膜,探测器的加速度大,B.安装吸收率极高的薄膜,探测器的加速度大,C.两种情况下,由于探测器的质量一样,探测器的加速度大小相同,D.两种情况下,探测器的加速度大小无法比较,解析:本题所考查的动量守恒和牛顿第三定律,具有一定的综合性.若膜的反射率极高,那么光子与其作用后,动量改变较大,即薄膜对光子的作用力较大,根据牛顿第三定律,光子对薄膜的作用也较大,因此,探测器可获得较大的加速度,故选项A正确.,答案:A,10.如图是光电管的原理图,已知有波长为0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则( ),A.若换用波长为,1,(,1,0,)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流,B.若换用波长为,2,(,2,0,)的光照射阴极K时,电路中光电流一定增大,C.若将变阻器滑动头P从图示位置向右滑一些,仍用波长为,0,的光照射,则电路中光电流一定增大,D.若将变阻器滑动头P从图示位置向左滑过中心O点时,其他条件不变,则电路中仍可能有光电流,解析:根据光电效应的条件,用波长,1,的光照射时,电路中有可能有电流,也有可能没有电流,用,2,的光照射时,电路中一定有电流,但电流的强度跟光强有关,所以电流不一定增大,故AB选项错误.滑动触头向右滑动,使加在光电管上的正向电压增大,若滑动前光电流已经达到饱和电流,则电流不变,所以C选项错误;滑动头滑过中心O点,则在光电管AK间加反向电压,但电压小于遏止电压值,仍可能有电流,故D选项正确.,答案:D,二实验题(8分),11.如图所示,一静电计与锌板相连,在A处用一弧光灯照锌板,关灯后,指针保持一定偏角.,(1)现用一带负电的金属小球与锌板接触,则静电计指针偏角将,_,.(填“增大”“减小”或“不变”),(2),使静电计指针回到零,再用相同强度的钠灯发出的黄光照射锌板,静电计指针无偏转,那么,若改用强度更大的红外线照射锌板,可观察到静电计指针,_,(,填“有”或“无”,),偏转,.,减小,无,解析:(1)锌板在紫外线照射下,发生光电效应,有光电子飞出,锌板带正电,将一带负电的金属小球与锌板接触,将锌板上的正电荷中和一部分,锌板所带正电量减少,则静电计指针将变小.,(2)当改用黄光照射不发生偏转,则黄光频率低于截止频率,而红光的频率低于黄光频率,即也低于锌板发生光电效应的截止频率,静电计指针不偏转.,三计算题(包括3小题,共42分),12.(10分)如图所示为证实电子波存在的实验装置,从F上漂出的热电子可认为初速度为零,所加加速电压U=10,4,伏,电子质量为m=0.9110,-30,kg.电子被加速后通过小孔K,1,和K,2,后入射到薄的金膜上,发生衍射作用,结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹.试计算电子的德布罗意波长.,答案:1.2310,-11,m,13.(15分)具有波长=0.71 的伦琴射线使金箔发射电子,电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做最大半径为r的匀速圆周运动,已知rB=1.8810,-4,Tm.(电子电量e=1.610,-19,C,质量m=9.110,-31,kg)试求:,(1)光电子的最大初动能.,(2)金箔的逸出功.,(3)该电子的物质波的波长.,答案:(1)4.9710,-16,J (2)2.3010,-15,J,(3)2.2010,-11,m,14.(17分)如图所示,阴极K用极限波长,0,=0.66 m的金属铯制成,用波长=0.50 m的绿光照射阴极K,调整两个极板电压,当A板电压比阴极高出2.5 V时,光电流达到饱和,电流表示数为0.64 A.求:,(1)每秒钟阴极发射的光电子数和光电子飞出阴极时的最大初动能.,(2)如果把照射阴极绿光的光强增大为原来的2倍,每秒钟阴极发射的光电子和光电子飞出阴极的最大初动能.,解析:(1)光电流达到饱和时,阴极发射的光电子全部到达阳极A,阴极每秒钟发射的光电子个数.,(2)如果照射光频率不变,光强加倍,根据光电效应实验规律,阴极每秒发射的光电子数n=2n=8.010,12,个光电子的最大初动能仍然是,mv,2,m,=9.6,10,-20,J.,答案:(1)4.010,12,个 9.610,-20,J,(2)9.610,-20,J,