2019年高考物理一轮复习 第十二章 波粒二象性 原子结构 原子核 课时分层作业 三十三 12.1 波粒二象性.doc

2019年高考物理一轮复习 第十二章 波粒二象性 原子结构 原子核 课时分层作业 三十三 12.1 波粒二象性选择题(本题共16小题,共100分。112题为单选题,1316题为多选题,112题每小题6分,1316题每小题7分)1.(xx邢台模拟)下列关于概率波的说法中,正确的是()A.概率波就是机械波B.物质波是一种概率波C.概率波和机械波的本质是一样的,都能发生干涉和衍射现象D.在光的双缝干涉实验中,若有一个粒子,则可以确定它从其中的哪一个缝中穿过【解析】选B。德布罗意波是概率波,它与机械波是两个不同的概念,二者的本质不同,故A项错误;物质波也就是德布罗意波,指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率符合一定的概率函数规律,故B项正确;概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象,但其本质是不一样的,故C项错误;根据测不准原理,在光的双缝干涉实验中,若有一个粒子,则不能确定它从其中的哪一个缝中穿过,故D项错误。2.如图为黑体辐射的强度与波长的关系图象,从图象可以看出,随着温度的升高,则()A.各种波长的辐射强度都有减少B.只有波长短的辐射强度增加C.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D.辐射电磁波的波长先增大后减小【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加;(2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。【解析】选C。由图象可以看出,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都有增加,且辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故A、B项错误,C项正确;随着温度的升高,黑体的辐射增强,波长变短,频率增大,故D项错误。3.关于康普顿效应下列说法中正确的是()A.石墨对X射线散射时,部分射线的波长变短B.康普顿效应仅出现在石墨对X射线的散射中C.康普顿效应证明了光的波动性D.光子具有动量【解析】选D。在康普顿效应中,当X射线与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,则动量减小,根据=,知波长增大,故A项错误;康普顿效应不仅出现在石墨对X射线的散射中,不同的光子都可以出现,故B项错误;康普顿效应揭示了光具有粒子性,故C项错误;康普顿效应进一步表明光子具有动量,故D项正确。4.(xx哈尔滨模拟)在如图所示的光电效应的实验中,发现用一定频率的单色光A照射光电管时,电流表指针会发生偏转,而用另一频率的单色光B照射时不发生光电效应,则下列说法正确的是 ()A.增大B光光强,电流表指针可能发生偏转B.延长B光照时间,电流表指针可能发生偏转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bD.用B光照射光电管时,增大电源电压电流表指针一定发生偏转【解析】选C。用B单色光照射时不发生光电效应,知B2,WCWDB.12,WCWDC.1WDD.12,WCWD【解析】选D。单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,根据光电效应条件知,单色光A的频率大于单色光B的频率,则12;单色光B照射时,只能使金属C产生光电效应现象,不能使金属D产生光电效应现象。知金属C的逸出功小于金属D的逸出功,即WCa,能发生光电效应,最大初动能Ekm=h2a-W0=ha=Ek,故B项正确,A、C、D项错误。8.(xx太原模拟)xx年诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阳极,K为阴极。理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极K,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V;现保持滑片P位置不变,以下判断错误的是()A.光电管阴极材料的逸出功为4.5 eVB.若增大入射光的强度,电流计的读数为零C.若用光子能量为12 eV的光照射阴极K,光电子的最大初动能一定变大D.若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极K,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零【解析】选D。该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于6.0 V时,电流表示数为0,知道光电子的最大初动能为6.0 eV,根据光电效应方程Ekm=h-W0,W0=10.5 eV-6.0 eV=4.5 eV,故A项正确;现保持滑片P位置不变,增大光的强度时仍然发生了光电效应,但光电子的最大初动能不变,所以不会有电流流过电流表,故B项正确;若用光子能量为12 eV的光照射阴极K,入射光的频率增大,根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能一定增大,故C项正确;改用能量为9.5 eV的光子照射,入射光的频率减小,根据光电效应方程可知,光电子的最大初动能一定减小,此时的额定电压小于6 V,若把滑片P向左移动少许时,电子仍然可能不能到达A极,所以电流计的读数可能为零,故D项错误。9.(xx银川模拟)如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一定的黄光照射到光电管上时,测得电流表的示数随电压变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是()A.若改用红光照射光电管,一定不会发生光电效应B.若照射的黄光越强,饱和光电流将越大C.若用频率更高的光照射光电管,则光电管中金属的逸出功越大D.若改用蓝光照射光电管,图象与横轴交点在黄光照射时的右侧【解析】选B。根据光电效应方程知,Ekm=h-W0,红光的频率小于黄光的频率,红光照射不一定发生光电效应,但不是一定不会发生光电效应,故A项错误;增加入射光的强度,则单位时间内产生的光电子数目增加,饱和光电流将越大,故B项正确;光电管中金属的逸出功的大小是由材料本身决定的,与入射光的频率无关,故C项错误;根据光电效应方程知,Ekm=h-W0,蓝光的频率大于黄光的频率,则光电子的最大初动能增大,所以反向遏止电压增大,图象与横轴交点在黄光照射时的左侧,故D项错误。10.(xx黄石模拟)用波长为2.010-7 m的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是4.710-19 J。由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h=6.6310-34 Js,光速c=3.0108 m/s,结果取两位有效数字)()A.5.51014 HzB.7.91014 HzC.9.81014 HzD.1.21015 Hz【解析】选B。据Ekm=h-W,W=h0,=,可得:0=-,代入数据得: 0=7.91014 Hz,故B项正确。11.(xx洛阳模拟)一个德布罗意波波长为1的中子和另一个德布罗意波波长为2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波波长为 ()A.B.C.D.【解析】选A。中子的动量p1=,氘核的动量p2=,根据动量守恒定律得对撞后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波波长为3=,故A项正确。12.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。换用同样频率的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量)()A.U=-B.U=-C.U=-D.U=2h-W【解题指导】解答本题应注意以下两点:(1)根据爱因斯坦光电效应方程、最大初动能与遏止电压的关系写出U与的关系;(2)入射光子的能量需为h的整数倍。【解析】选B。根据题意知,一个电子吸收一个光子不能发生光电效应,换用同样频率为的强激光照射阴极K,则发生了光电效应,即吸收的光子能量为nh, n=2,3,4,则有:eU=nh-W,解得:U=-;n=2,3,4;故B项正确,A、C、D项错误。13.(xx石家庄模拟)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的是()A.黑体辐射规律可用光的波动性解释B.光电效应现象揭示了光的粒子性C.电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D.动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波波长也相等【解析】选B、C。黑体辐射的实验规律不能使用光的波动性解释,而普朗克借助于能量子假说,完美的解释了黑体辐射规律,破除了“能量连续变化”的传统观念,故A项错误;光子既有波动性又有粒子性,光电效应现象揭示了光的粒子性,故B项正确;德布罗意提出了实物粒子同样具有波动性,戴维孙和汤姆孙用实验得到了电子束射到晶体上产生的衍射图样,证明了电子具有波动性,故C项正确;根据德布罗意波波长公式=,若一个电子的德布罗意波长和一个质子的波长相等,则动量p也相等,但是质子质量比电子质量大得多,因此动能Ek=不相等,故D项错误。14.(xx武汉模拟)光既具有波动性,又具有粒子性。如果一个光子的能量等于一个电子的静止能量,且电子质量me=0.9010-30 kg,光速c=3.0108 m/s,普朗克常量h=6.6310-34 Js。则()A.光子的能量为2.710-22 JB.光子的频率为6.110-19 HzC.光子的波长为2.410-12 mD.光子的动量为2.710-22 kgm/s【解析】选C、D。由题意,h=mec2,光子的能量为=8.110-14 J,光子的频率=1.21020 Hz,光子的波长=2.410-12 m,光子的动量p=2.710-22 kgm/s。所以,正确答案为C、D选项。15.如图所示是某次实验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压Uc与入射光频率的关系图象,两金属的逸出功分别为W甲、W乙,如果用0频率的光照射两种金属,光电子的最大初动能分别为E甲、E乙,则下列关系正确的是()A.W甲W乙B.W甲W乙C.E甲W乙。如果用0频率的光照射两种金属,根据光电效应方程,当相同频率的光入射时,则逸出功越大的,其光电子的最大初动能越小,因此E甲E乙,故A、C项正确,B、D项错误。故选A、C。16.如图甲所示是研究光电效应规律的光电管。用波长=0.50 m的绿光照射阴极K,实验测得流过G表的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律,取h=6.6310-34 Js。结合图象,下列说法正确的是()A.每秒钟阴极发射的光电子数为4.01012个B.光电子飞出阴极K时的最大动能为9.610-20 JC.光电子飞出阴极K时的最大动能为6.010-20 JD.该阴极材料的极限频率为4.61014 Hz【解析】选A、B、D。每秒发射光电子个数n=4.01012个,故A项正确;根据能量守恒定律得Ekm=eU0=0.6 eV=9.610-20 J,故B项正确、C项错误;由爱因斯坦光电效应方程:Ekm=h-h0,解得0=4.61014 Hz,故D项正确。