2019年高考物理总复习 2波粒二象性检测试题 新人教版选修3-5.doc

2019年高考物理总复习 2波粒二象性检测试题 新人教版选修3-51(单选)(xx北京)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成，若在结两端加一恒定电压U，则它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU，已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关，你可能不了解此现象的原理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为()A.B.C2he D.解析物理公式两边的单位是相同的，根据公式kU，得k，故其单位为s1V1；普朗克常量h的单位是Js，e的单位是C；根据公式WqU,1 J1 VC，故1 Js1 VCs，故1 s1V11 ，故的单位是s1V1.答案B2(多选)某种金属在单色光照射下发射出光电子，这光电子的最大初动能()A随照射光强度的增大而增大B随照射光频率的增大而增大C随照射光波长的增大而增大D与照射光的照射时间无关解析发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式EkhW知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，与入射光的强度、波长及光照时间无关，故B、D项正确，A、C项错误答案BD3(单选)下面对”光的波粒二象性”理解正确的是()A光既是一种波又是一种粒子B个别光子是粒子，大量光子是波C光直线传播时表现为粒子性，发生干涉时表现为波动性D在光的干涉条纹中，明条纹是光子能够到达的地方，暗条纹是光子不能到达的地方解析波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量故A项错误少量的光子体现粒子性，大量光子体现波动性不是个别光子是粒子，大量光子是波故B项错误光直线传播时表现为粒子性，发生干涉时表现为波动性故C项正确在光的干涉条纹中，明条纹是光子到达几率比较高的地方，暗条纹是光子到达几率比较小的地方故D项错误答案C4(单选)(xx上海)在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的最大初动能取决于入射光的()A频率 B强度C照射时间 D光子数目解析发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，由公式Ekmmv2hW知，W为逸出功不变，所以光电子的最大初动能取决于入射光的频率，A项正确答案A5(单选)某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是()A延长光照时间B增大光的强度C换用波长较短的光照射D换用频率较低的光照射解析入射光的频率必须达到极限频率，故换用波长较短(频率较大)的光照射可能产生光电效应答案C6(多选)(2011广东)光电效应实验中，下列表述正确的是()A光照时间越长光电流越大B入射光足够强就可以有光电流C遏止电压与入射光的频率有关D入射光频率大于极限频率才能产生光电子解析无论光强多强，光照时间多长，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应，故A、B项错误；超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大，则遏止电压越大，故C项正确；无论光强多弱，光照时间多短，只要光的频率大于极限频率就能产生光电效应，故D项正确答案CD7(单选)用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光电子的最初动能为E1，光电流强度为I1；若改用光的强度与上述相等的紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为E2，光电流强度为I2，则()AE2E1，I2I1 BE2E1，I2I1CE2E1，I2I1 DE2E1，I2I1解析紫光的频率大于红光频率，由EkhW，可知E2E1，光电效应中的“光电流的强度”指的是光电流的饱和值，其值与入射光的强度成正比，其意指同种单色光照射相比较，入射光的强度增大，即为入射光子的个数增多，打出的光电子增多因而光电流增大，才有光电流的强度与入射光的强度成正比然而若是两种不同频率的强度相同的入射光，必有题中的紫光的个数少于红光个数，单位时间内逸出的光子数就少，故有I21.已知普朗克恒量h、电子质量m和电子电荷量e，不计电子的初速度，则显微镜工作时电子的加速电压为()A. B()C. D.解析首先，由动能定理，可得eU，又由德布罗意公式，可得，联立以上两式，即可求出显微镜工作时电子的加速电压U.答案D10(多选)已知能使某金属产生光电效应的极限频率为v0，则下列说法正确的是()A当用频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为h0C当照射光的频率大于0时，若增大，则逸出功增大D当照射光的频率大于0时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍解析显然，由于200，因而频率为20的单色光照射该金属时，一定能产生光电子；当用频率为20的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为Ekmaxh(200)h0；该金属的逸出功为定值Wh0，并不会变化；由方程EkmaxhW，可知光电子的最大初动能与频率并不成正比答案AB11(单选)真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为1和2)制成，板面积为S，间距为d.现用波长为(12)的单色光持续照射两板内表面，则电容器的最终带电量Q正比于()A.() B.()C.() D.()解析首先，由电容定义，可知电容器的最终带电量QCUm，即Q，当电容器的电压达到反向最大截止电压Um时，光电子不再由钾极板运动到铂极板，从而电荷量达到最大从而，由动能定理，可得eUmh(2)hc()hc()，即Um，联立以上两式得Q.答案D学法指导应该强调，发生光电效应的条件亦可表述为：入射光的波长小于极限波长0.而解决此例的关键，在于根据(12)正确判断出发生光电效应的是“钾质极板12(2011课标全国)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为0，该金属的逸出功为_若用波长为(0)的单色光做该实验，则其遏止电压为_已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h.解析由光电效应方程hW0Ekm知，EkmhW0，得W0h；由eUchW0hh，解得Uc(0)答案h(0)13根据量子理论，光子的能量E和动量p之间的关系为Epc，其中c表示光速，由于光子有动量，照射到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压力有人设想在字宙探测中用光为动力推动探测器加速，探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜并让它正对太阳，已知太阳光照射薄膜对每平方米面积上的辐射功率为P0，探测器和薄膜的总质量为m，薄膜面积为S.求：(1)经过时间t，照射到探测器薄膜表面的光子数为多少？(2)探测器的加速度大小(不考虑万有引力等其他的力)解析(1)设经过时间t，探测器获得能量为E总，照射到薄膜表面的光子数为N，则E总P0St，E总Npc，解得N(2)设光反射对薄膜表面产生的压力为F，由动能定理，得Ft2Np以探测器为研究对象、根据牛顿第二定律，有Fma解得a答案(1)(2)学法指导本题属信息给予题，应能通过已知Epc及P0的条件找出欲求量的关系，同时也应审出“反射率”极高指的是光子以入射时的速率反弹14在实验室的一个密闭暗箱内，依次放置小灯泡(紧靠暗箱左壁)、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片(紧靠暗箱右壁)，如图所示小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经三月曝光，感光胶片上“针尖造影”的周围，才出现非常清晰的衍射条纹测量结果表明，每秒到达胶片的“光能量”为51013 J已知有效光波波长为500 nm，暗箱长度为1.2 m，设光子依次通过狭缝，普朗克恒量6.631034 Js，求：(1)每秒到达胶片的光子数；(2)光束中“两相邻光子”先、后到达胶片的时间及其平均距离；(3)第(2)问的结果，能否支持光是“概率波”？请简要说明理由解析(1)首先，设每秒到达胶片的“光能量”、光子的能量分别为E0、E，则依据已知条件、光子说等，可得每秒到达胶片的光子数n，代入已知数据，可得n1.25106(个)(2)其次，所谓光子“依次”到达胶片，亦即狭缝仅容光子一个一个的通过由每种到达胶片的光子数n，可知光束中两相邻光子先后到达胶片的时间t8.0107 s.以及两相邻光子的平均距离sct2.4102 m.(3)最后，分析第(2)问的结果，sL，可知在熏黑的玻璃“右侧”不可能同时有两个运动的光子，表明衍射条纹绝不是光子相互作用产生的，而是不同时刻到达胶片的许多光子、各自独立作用的积累效果在胶片的衍射明纹、暗纹区，则分别表明光子到达该处的“机会”较大、较小，亦即光是一种“概率波”学法指导此实验既可说明少量光子的行为显示粒子性(较短时间胶片上分布散乱亮点)，而大量光子的行为显示波动性(三月时间则产生明显衍射条纹)；又可说明光是由光子组成的，光波是一种概率波