人教版高二选修3-5第十七章 波粒二象性 单元测试

一、单选题

1. 难度：简单

下列有关说法正确的是（    ）

A.爱因斯坦在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

B.玻尔最早认识到了能量子的意义，提出光子说，并成功地解释了光电效应

C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想

D.普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

2. 难度：简单

关于近代物理实验，下列说法正确的有（   ）

A.黑体辐射的实验表明，微观世界，能量也是连续变化的

B.在光电效应实验中，只要入射光照射时间足够长，一定能发生光电效应

C.康普顿效应表明，光子除了具有能量之外还具有动量

D.一个电子和一个质子具有同样的动能时，质子的德布罗意波波长更长

3. 难度：简单

关于德布罗意波的波长，下列说法正确的是（    ）

A.质量大的物体，德布罗意波长短 B.速度大的物体，德布罗意波长短

C.动量大的物体，德布罗意波长短 D.动能大的物体，德布罗意波长短

4. 难度：简单

热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体于不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图所示的图线：图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴M_λ表示物体在不同温度下辐射电磁波的强度，则由M_λ—λ图线可知，同一物体在不同温度下，将：

A.向外辐射相同波长的电磁波的辐射强度相同．

B.向外辐射的电磁波的波长范围是相同的．

C.向外辐射的最大辐射强度随温度升高而减小．

D.向外辐射的最大辐射强度的电磁波的波长向短波方向偏移．

二、多选题

5. 难度：中等

如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ₀的光照到阴极K时，电路中有光电流，则( )

A.若换用波长为λ₁(λ₁>λ₀)的光照射阴极K 时，电路一定没有光电流

B.若换用波长为λ₂(λ₂<λ₀) 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λ₀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

三、单选题

6. 难度：中等

科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船．设某飞船所在地每秒每单位面积接收的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆板面积为S，反射率为100%，光子动量．设太阳光垂直射到太阳帆板上，飞船总质量为m，则飞船加速度的表达式为（    ）

A. B. C. D.

四、多选题

7. 难度：简单

下列说法正确的是（    ）

A.黑体辐射的实验规律可用经典的电磁学理论解释

B.光电效应显示了光的粒子性

C.康普顿效应显示了光的波动性

D.电子的衍射实验说明了实物粒子也具有波动性

五、单选题

8. 难度：简单

在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上。假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子(　　)

A. 一定落在中央亮纹处

B. 一定落在亮纹处

C. 一定落在暗纹处

D. 落在中央亮纹处的可能性最大

六、多选题

9. 难度：中等

紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，c、d端才会有信号输出．已知地球表面太阳光中紫外线的波长主要在315~400nm之间，而明火中的紫外线的波长主要在200～280nm之间．在光电效应中，某种金属的极限频率所对应的波长叫金属的极限波长．下列说法正确的是（    ）

A.要实现有效报警，阴极所用材料的极限波长应大于280nm且小于315nm

B.明火照射到K极的时间要足够长，c、d端才有信号输出

C.仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的信号为零

D.火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子的最大初动能越大

10. 难度：简单

美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U_c与入射光频率v的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h.电子电荷量用e表示，下列说法正确的是（    ）

A. 入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动

B. 由U_c-v图像可知，这种金属的截止频率为v_e

C. 增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

D. 由U_c-v图像可求普朗克常量表达式为

七、填空题

11. 难度：中等

(1)研究光电效应的电路如图所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U_AK的关系图象中，正确的是________．

(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小__________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是___________．

八、实验题

12. 难度：中等

如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成．

（1）示意图中，a端应是电源_______极．

（2）光控继电器的原理是：当光照射光电管时，________（填“A”或“K”）极发射电子，电路中产生________，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M________，将衔铁N吸住．无光照射光电管时，电路中______（选填“仍有”或“没有”）电流，衔铁N自动离开M．

（3）当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是_______．

A．增大绿光的照射强度，光电子最大初动能增大

B．增大绿光的照射强度，电路中光电流增大

C．改用比绿光波长长的光照射光电管K极时，电路中一定有光电流

D．改用比绿光频率大的光照射光电管K极时，电路中一定有光电流

九、解答题

13. 难度：简单

在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长λ=6.4×10^-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5×10^-2J．求每个脉冲中的光子数目．（已知普朗克常量h=6.63×l0^-34J·s，光速c=3×10⁸m/s．计算结果保留一位有效数字）

14. 难度：简单

德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，且．已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的万分之一．

（1）求电子的动量的大小．

（2）试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．（电子质量，电子电荷量）

15. 难度：中等

下图是光电效应实验示意图．当能量为E=3.1eV的光照射金属K时，产生光电流．若K的电势高于A的电势，且电势差为0.9V，光电流刚好截止．那么当A的电势高于K的电势，且电势差也为0.9V时．

（1）此金属的逸出功是多大；

（2）光电子到达A极的最大动能是多大．

16. 难度：中等

波长为的伦琴射线能使金箔发射光电子，电子在磁感应强度为B的匀强磁场区域内做匀速圆周运动的最大半径为r．已知，普朗克常量，电子电荷量，电子的质量．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．