波粒二象性.docx
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波粒二象性
（95全国）
6.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时,验电器的指针就张开一个角度,如图2所示.这时（）
A.锌板带正电,指针带负电;B.锌板带正电,指针带正电;
C.锌板带负电,指针带正电;D.锌板带负电,指针带负电.
答案：
B
（95上海）1、对光电效应作出合理解释的物理学家是：
（）
A、爱因斯坦B、玻尔C、查德威克D、德布罗意
答案：
A
（96全国）2.红、橙、黄、绿四种单色光中,光子能量最小的是（）.
（A）红光（B）橙光（C）黄光（D）绿光
答案：
A
（96上海）4.当某种单色光照射到金属表面时,金属表面有光电子逸出.如果光的强度减弱,频率不变,则（）.
（A）光的强度减弱到某一最低数值时,就没有光电子逸出
（B）单位时间内逸出的光电子数减少
（C）逸出光电子的最大初动能减少
（D）单位时间内逸出的光电子数和光电子的最大初动能都要减小
答案：
B
（98上海）1．下列实验中，能证实光具有粒子性的是
A．光电效应实验
B．光的双缝干涉实验
C．炮的圆孔衍射实验
D．α粒子散射实验
答案：
A
（99上海）1.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
答案：
C
（00广东综测）25．老鼠发出最强的热辐射的波长为
A7.8×10－5mB9.4×10－6mC1.16×10－6mD9.7×10－8m
答案：
B
（00广东综测）26．老鼠发出的最强的热辐射属于
A可见波段B紫外波段C红外波段DX射线波段
答案：
C
（00上海）1、下列关于光的说法中正确的是
A、在真空中红光波长比紫光波长短
B、红光光子能量比紫光光子能量小
C、红光和紫光相遇时能产生干涉现象
D、红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射
答案：
BD
（00津赣）11．已知金属铯的逸出功为1.9eV，在光电效应实验中，要使铯表面发出的光电子的最大动能为1.0eV，入射光的波长应为m。
答案：
4.3×10－9（5分）
（00京皖春招）1．某种金属在单色光强射下发射出光电子，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．随照射光波的增大而增大
D．与照射光的照射时间无关
答案：
BD
（01全国）3．在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，回产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。
已知阴极与阳极之间的电势差U普朗克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出X光的
（A）最短波长为
（B）最长波长为
（C）最小频率为
（D）最大频率为
答案：
D
（01上海）14．（5分）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是
（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转
（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转
（C）锌板带的是负电荷
（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷
答案：
A、D
（01上海综测）46．人类在探索自然规律的进程中总结了许多科学方法。
如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等。
在下列研究中，运用理想实验方法进行研究的是
A爱因斯坦提出光子假说
B查理得出气体状态变化的规律
C卢瑟福提出原子的核式结构模型
D伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论
答案：
D（1分）；
（02上海）9．研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。
例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。
请再写出两个你所学过的物理模型的名称：
和模型。
答案：
点电荷、理想气体等
（02上海春招）14．牛顿为了说明光的生质，提出了光的微粒说。
如今，人们对光的性质已有了进一步的认识。
下列四个示意图所表示的实验，能说明光性质的是
图①图②图③图④
A①②B②③C③④D②④
答案：
B
（02粤豫）1.下面说法正确的是
（A）光子射到金属表面时，可能有电子发出
（B）光子射到金属表面时，一定有电子发出
（C）电子轰击金属表面时，可能有光子发出
（D）电子轰击金属表面时，一定没有光子发出
答案：
A、C
（03广东辽宁文理综合）38．（14分）二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10
～6×10
，相应的频率范围是⑥，相应的光子能量范围是⑦。
“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的⑧。
（已知普朗克恒量A＝6.6×10－31J·s，真空中的光速c＝3.0×108m·s－1。
结果取两位数字。
）
【答案】⑥2.1×1012－1.9×1013s－1（6分，写成1.9×1011－2.1×1013s－1同样给分）
⑦1.4×10－20－1.3×10－20J（6分，写成1.3×10－20－1.4×10－20J同样给分。
1.3写成1.2的也同样给分。
）
⑧无规则运动（或热运动）更剧烈无规则运动（或热运动）的平均动能更大（2分）
（03全国新、天津）．如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。
合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。
由此可知阴极材料的逸出功为
A1.9eVB0.6eVC2.5eVD3.1eV
【答案】A
（03江苏）2.用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应。
现将该单色光的光强减弱，则（）
A.光电子的最大初动能不变
B.光电子的最大初动能减少
C.单位时间内产生的光电子数减少
D.可能不发生光电效应
【答案】AC
【解析】本题考查光电效应的规律及理解能力。
根据光电效应的规律，光电子的最大初动能决定于照射光的频率，与光强无关，故A正确，B错。
减少光的强度时，单位时间内产生的光电子数目将减少，故C也正确。
本题难度：
容易。
【03上海】3.爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说。
从科学研究的方法来说，这属于（）
A.等效替代B.控制变量C.科学假说D.数学归纳
【答案】C
【03上海】15.（5分）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么（）
A.A光的频率大于B光的频率
B.B光的频率大于A光的频率
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b
D.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a
【答案】AC
（04全国1）19．下表给出了一些金属材料的逸出功．
材料
铯
钙
镁
铍
钛
逸出功（1019J）
3.0
4.3
5.9
6.2
6.6
现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种?
（普朗克常量h=6.6×1034Js，光速c=3.0×108m/s）（）
A．2种B．3种C．4种D．5种
答案：
A
（04北京）18．已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。
检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。
那么，光束a通过三棱镜的情况是（）
答案：
A
（04天津）20．人眼对绿光最为敏感。
正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。
普朗克常量为
，光速为
，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）
A．
WB．
WC．
WD．
W
答案：
A
（04上海）9．在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是：
_______________________________________________。
答案：
9．入射光波长太大（或反向电压太大）
（04江苏）1.下列说法正确的是（）
A.光波是—种概率波
B.光波是一种电磁波
C.单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的能量改变
D.单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
答案：
AB
【解析】光波既是概率波，也是电磁波，故A、B正确。
光在不同介质中传播时，光的频率不变，但波长会发生改变，故C、D错。
（04两广）6．分别用波长为λ和
的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:
2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为（）
A．
B．
C．
D．
答案：
B
（04广东辽宁大综）33．下列说法中正确的是（）
A．在真空中红光的波长比紫光的小
B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大
C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大
D．红光光子的能量比紫光光子的能量大
答案：
C
（05北京）15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（）
A.光的折射现象、色散现象B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、偏振现象D.光的直线传播现象、光电效应现象
答案：
C
（05北京春招）17．有关红、蓝两束单色光，下述说法正确的是
A．在空气中的波长λ红＜λ蓝。
B.在水中的光速v红＜v蓝
C.在同一介质中的折射率n红＞n蓝D.蓝光光子的能量大于红光光子的能量
答案：
D
（05江苏）3．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是
（A）动能先增大，后减小
（B）电势能先减小，后增大
（C）电场力先做负功，后做正功，总功等于零
（D）加速度先变小，后变大
答案：
C
【解析】
粒子从
运动到
，受斥力作用，电场力做负功，动能减少，电势能增加；
粒子从
运动到
，仍受斥力作用，电场力做正功，动能增加，电势能减少；由于
、
在同一等势面上，所以从
到
静电力做的总功是零，故A、B错。
又根据点电荷场强的分布情况，由
运动到
场强逐渐增强，电荷所受的电场力逐渐增大，加速度就逐渐增大；由
运动到
场强逐渐减弱，电荷所受的电场力逐渐减小，加速度就逐渐减小，故D错。
（05广东综合）29.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ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常数）（）
A．hν B．
hν C．Nhν D．2Nhν
答案：
C
（05江苏）2．为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是
（A）所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动
（B）光既具有波动性，又具有粒子性
（C）在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大
（D）质能方程表明：
物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系
答案：
BD
【解析】A项应为液体中悬浮颗粒的无规则运动。
C项光电子最大初动能与入射光频率有关，与入射光强度无关。
（05江苏）6．在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近．已知中子质量m=1．67x10—27kg，普朗克常量h=6．63x10—34J·s，可以估算德布罗意波长λ=1．82x10-10m的热中子动能的数量级为
（A）10—17J（B）10—19J（C）10—21J（D）10—24J
答案：
C
【解析】由德布罗意波波长公式
得：
中子的动量
所以中子的动能为
特别提示：
本题涉及德布罗意波、动量与动能的关系等知识，考查了考生综合分析问题的能力。
德布罗意波属于陌生考点，对此应当引起足够重视。
（05江苏综合）22.光电效应现象证明了光具有
A.粒子性B.波动性 C.衍射的特性 D.干涉的特性
答案：
A
（05天津）17.某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中的光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10－19C，普朗克常量为6.63×10－34J·s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是
A.5.3×1014Hz，2.2JB.5.3×1014Hz，4.4×10-19J
C.3.3×1033Hz，2.2JD.3.3×1033Hz，4.4×10-19J
答案：
B
（05天津）20.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
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.
B.（
）1/2C.
D.
答案：
D
（06全国1）15.红光和紫光相比，
A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大
B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大
C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小
D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小
答案：
B
（06全国2）19、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为ν0。
（）
A、当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，一定能产生光电子
B、当用频率为2ν0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hν0
C、当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大，则逸出功增大
D、当照射光的频率ν大于ν0时，若ν增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍
答案：
AB
解析：
金属中电子的逸出功W是一定的，等于恰好能产生光电效应的光的能量hν0，ν0称为金属的极限频率，C错误；根据光电效应方程Ekm=hν-W可判断A、B正确，D错误。
（06广东）13．（15分）
（1）人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属都存在极限频率的规律。
请问谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？
已知锌的逸出功为3.34eV，用某单色紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为106m/s，求该紫外线的波长λ（电子质量me=9.11×10－31kg，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，1eV=1.60×10－19J）
答案：
3.23×10-7m10m
分析：
爱因斯坦提出的光子说很好的解释了光电效应现象
有爱因斯坦的光电效应方程，
①
又c=λν②
①②联立，得
【高考考点】光子说光电效应方程
【易错点】易出现运算错误
【备考提示】光子说、光电效应方程是高中必须掌握的重点内容
（06江苏）6．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。
由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动。
光电流I由图中电流计G测出，反向电压U由电压表向截止电压U0。
在下列表示光电效应实验规律的图象中，错误的是
答案：
B
（06上海）3A．利用光电管产生光电流的电路如图所示．电源的正极应接在端（填“a”或“b”）；若电流表读数为8μA，则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是个（已知电子电量为l.6×10-19C）
【答案】a，5×1013
【分析】：
要使电子加速，应在A极接高电势，故a端为电源正极。
由I＝ne/t，得n=It/e＝5×1013
【高考考点】光电效应带电粒子在电场中的运动
【易错点】：
容易弄错光电子的电性。
【备考提示】光电管等课本中出现的装置图要求学生必须熟练掌握。
（06上海）6．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。
下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是
（A）牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的．
（B）光的双缝干涉实验显示了光具有波动性．
（C）麦克斯韦预言了光是一种电磁波．
（D）光具有波粒两象性性．
【答案】BCD
【分析】光的衍射和干涉是
【高考考点】带电粒子在电场中的运动
【易错点】：
爱因斯坦的光子和牛顿的微粒除了都是粒子之外，并无任何相同之处。
光子不是牛顿所描绘的那种遵循经典力学运动定律的微粒。
【备考提示】近代物理部分中的典型史实要求学生必须牢记。
这也是体现学生情感、态度、价值观的题型。
（06四川）15.现有a、b、c三束单色光，其波长关系为
.用b光束照射某种金属时，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，释放出的光电子数目最多
D.c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
答案：
A
（07江苏）7、现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。
下列事实中突出体现波动性的是
A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的
C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长一晶体中原子间距大致相同
答案：
BD。
【解析】只有当光频大于极限频率，能够发生光电效应时，光强越大，单位时间内锌板上发射的光电子才越多，A错。
肥皂泡的彩色是光的干涉照成的，B正确。
由物质波知识可得C错误，D正确。
（07四川）19、两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则
A．在真空中，a光的传播速度较大B．在水中，a光的波长较小
C．在真空中，b光光子的能量较大D．在水中，b光的折射率较小
答案：
BD
（07重庆）18、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λ1和λ2）制成，板面积为S，间距为d。
现用波长为λ（λ2＜λ＜λ2
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．
答案：
D
（08重庆）17.下列与能量有关的说法正确的是
A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大，动能越大
B.从同种金属逸出的光电子的最大初动能随照射光波长的减小而增大
C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同
D.在静电场中，电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高
【答案】B
（08江苏）12C.（选修模块3-5）（12分）
（1）下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有▲.
【答案】A为康普顿散射，B为光电效应，康普顿散射和光电效应都深入揭示了光的粒子性；C为
粒子散射，不是光子，揭示了原子的核式结构模型。
D为光的折射，揭示了氢原子能级的不连续；
（08上海）15．（4分）如图所示，用导线将验电器与洁净鋅板连接，触摸鋅板使验电器指示归零，用紫外线照射鋅板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触鋅板，发现验电器指针张角减小，此现象说明鋅板带_________电（选填“正”或“负”）；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会偏转，说明金属鋅的极限频率_________红外线的频率（选填“大于”或“小于”）。
【答案】正，大于
（09广东）4．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。
下列表述正确的是
A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
【答案】A。
【解析】硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程
可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应，B错误，C错误，D错误。
（09宁夏）36．［物理——选修3-5］（15分）
（1）（5分）关于光电效应，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
【解析】
（1）1（5分）
（09上海）6．光电效应的实验结论是：
对于某种金属（）
（A）无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
（B）无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
（C）超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
（D）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
【答案】AD。
【解析】每种金属都有它的极限频率
，只有入射光子的频率大于极限频率
时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程
，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。
（10江苏）12.C.（选修模块3-5）（12分）
（1）研究光电效应电路如图所示，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AK之间的电压UAK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_______。
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz,普朗克常量h=6.63×10-34J
s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。
【答案】
（1）C
（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）（3）氢原子放出的光子能量E＝E3－E2，代人数据得：
E=189eV，金属钠的逸出功W0=hν0，代人数据得W0＝2.3eV，因为E＜W0，所以不能发生光电效应。
【解析】
（1）虽然I强>I弱，但截止电压相等，选项C正确
（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）
（3）氢原子放出的光子能量E＝E3－E2，代人数据得：
E=189eV，金属钠的逸出功W0=hν0，代人数据得W0＝2.3
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