高二物理下学期二单元测验题波粒二象性单元.docx
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高二物理下学期二单元测验题波粒二象性单元
高二物理下学期二单元测验题：
波粒二象性单元
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本文题目：
高二物理下学期二单元测验题：
波粒二象性单元
说明：
本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择||题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分，||考试时间90分钟.
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、本题共1||0小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有||一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得||4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
1.下列关于光电效应的说法正确的是（）
A.若某材料的逸出功是W，则它的极限频率
B.光电子的初速度和照射光的频率成正比
C.光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
D.光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大
解析：
||由光电效应方程=hv-W知，B、C错误，||D正确.若=0，得极限频率=,故A正确.
答案AD
2.在下列各组所说的两个现象中，||都表现出光具有粒子性的是（）
A.光的折射现象、偏振现象
B.光的反射现象、干涉现象
C.光的衍射现象、色散现象
D.光电效应现象、康普顿效应
解析：
本题考查光的性质.
干涉、衍射、偏振都是光的波动性的表现，只有光电||效应现象和康普顿效应都是光的粒子性的表现，D正确.
答案D
3.关于光的波粒二象性的理解正确的是（）
A.大量光子的效果往往表现||出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性
B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子
C.高频光是粒子，低频光是波
D.波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显||著
解析：
根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误.
答案AD
4.当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从||金属表面逸出的电子具有最大的初动能是1.5eV.为了使这种金属产生光电效||应，入射光的最低能量为（）
A.1.5eVB.3.5eV
C.5.0eVD.6.5eV
解析：
本题考查光电效应方程及逸出功.
由
得W=hv-=5.0eV-1.5eV=3.5eV
则入射光的最低能量为h=W=3.5eV
故正确选项为B.
答案B
5.紫外线光子的动量为.一个静止的吸||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.沿光子运动相反方向运动
D.可能向任何方向运动
解析：
由动量守恒定律知,吸||收了紫外线光子的分子与光子原来运动方向相同.||故正确选项为B.
答案B
6.关于光电效应，以下说法正确的是（）
A.光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
B.光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强
C.能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金||属的逸出功
D.用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改||用频率是的黄光照射该金属一定不发生光电效应||
解析：
本题考查光电效应.
由光电效应方程知，光电子的最大初动能随入射光频||率的增大而增大，但不是正比关系，A错.光电流的强度与入||射光的强度成正比，与光电子的最大初动能无关，B错.用频率是||的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是的黄光照射该金属不一定||不发生光电效应，D错、C对.
答案C
7.在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是（）
A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底||片上会出现衍射图样
B.单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C.光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏
D.单个光||子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈||现出规律性
解析：
根据光的波粒二象性知，A、D正确，B、C错误.
答案AD
8.用波长为和的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.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，不能使金属D产生光电效应现象.设两种||金属的逸出功分别为和，则下列选项正确的是（）
A.
B.
C.
D.
解析：
由题意知，A光光子的能量||大于B光光子，根据E=hv=h,得又因为单色光||B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，||所以,故正确选项是D.
答案D
9.光子有能量，||也有动量p=，它也遵守有关动量的规律.如图所示，真空中有一字形装置可绕通过横||杆中点的竖直轴O在水平面内灵活地转动，其中左边是圆||形黑纸片，右边是和左边大小、质量均相同的圆形白纸片.当用平行白||光垂直照射这两个圆面时，关于此装置开始时转动情况（俯视）的下列说法||中正确的是（）
A.顺时针方向转动
B.逆时针方向转动
C.都有可能
D.不会转动
解析：
本题考查光子的动量.光照射到黑纸||片上被吸收，照射到白纸片上被反射，因此白纸片受到的冲量大，||装置逆时针转动.故正确选项为B.
答案B
10||.如图所示为一光电管的工作原理图，当用波长为的||光照射阴极K时，电路中有光电流，则（）
A.换||用波长为（）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流
B.换用波长为（）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流
C.增加电路中电源的路端电压，电路中的光电流一定增大
D.将电路中电源的极性反接，电路中可能还有光电流
解析：
用波长为的光照射阴极K，电路中有光电流，表明小于||该金属的极限波长，换用波长为照射，虽然，但是不一定大于,所以用波长||为的光照射时，可能仍有光电流，故A错误.用波长为（）||的光照射阴极K时，因,故电路中一定有光电流，B对.如果电源的端电压已经足够||大，阴极K逸出的光电子都能全部被吸引到阳极形成光电流，此时再增大路||端电压，电路中的光电流也不再增大，C错.将电路中电源的极性反接，具有最大初||动能的光电子有可能能够克服电场阻力到达阳极A，从而形成光电流，所以||D正确.
答案BD
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
||二、本题共5小题，每小题4分，共20分.把答案||填在题中的横线上.
11.如右图所示，一验电器与锌板相连，在A处用一紫||外线灯照射锌板，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，则验电器指针偏角将（填增大减小或||不变）.
（2）使验电器指针回到零，再用相同强度的钠灯发出的黄光||照射锌板，验电器指针无偏转.那么，若改用强度||更大的红外线灯照射锌板，可观察到验电器指针（填有或无）偏转.
解||析：
当用紫外光照射锌板时，锌板发生光电效应，放出光电子而带上了正电，此||时与锌板连在一起的验电器也带上了正电，从而指针发生了偏转.||当带负电的小球与锌板接触后，中和了一部分正电荷，从而使验电器的指针||偏转减小.
使验电器指针回到零，用钠灯黄光照射，验电器指针无偏转，说明钠灯黄光的||频率小于极限频率，红外光比钠灯黄光的频率还要低，更不可能发生光电效应.能否||发生光电效应与入射光的强度无关.
答案
（1）减小
（2）无
12.在某||种介质中，某单色光的波长为，已知该色光光子能量为E，光||在真空中的速度为c，则该介质对这种色光的折射||率为.
解析：
由E=hv得色光频率：
v=
单色光在介质中传播的速度：
v=
介质对这种色光的折射率：
n=.
答案
13.在绿色植物的光合||作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.6810||-7m的光子，同时每放出1mol氧气，植物储存469kJ的能量.则||绿色植物能量转化效率为（普朗克常量h=6.6310-34Js）.
解析：
吸收的能量为
E=8NAh
=86.010236.6310-34J
=1.43106J
则能量转化效率为
=100%=100%=33%.
答案33%
14.康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，下图给出了光子与||静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向运||动，并且波长（填不变变小或变长）.
解析：
因光子与电子||碰撞过程动量守恒，所以碰撞之后光子和电子的总动||量的方向与光子碰前的方向一致，可见碰后光子的方向可能沿1方向，不可能沿2或3||方向;通过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，||能量减少，由E=hv知，频率变小，再根据c=v知，波长变长.||
答案1变长
15.实验室用功率P=1500W的紫外灯演示光电效应||.紫外线波长=2537,阴极离光源距离d=0.5m,原子半径取r=0.510-10m,||则阴极表面每个原子每秒钟接收到的光子数为.||
解析：
以紫外灯为圆心，作半径为d的球面，则||每个原子每秒钟接收到的光能量为
E=r2=3.7510-20J
因此每个原子每秒钟接收到的光子数为
n==5个.
答案5个
三、本题共4小题，共40分.||解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分||.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
16||.（8分）为引起人眼的视觉，进入人眼的绿光的能量至少为每秒E=10||-16J.假设在漆黑的夜晚，在距人s=100m远处点亮一只绿光||小灯泡，为使人看到它的光线，小灯泡的功率至少||为多大?
（人用一只眼看，瞳孔直径为4mm）
解析：
由题意知E=
解得
P=.
答案
17.（9分）||分别用和的单色光照射同一金属，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||板的逸出功是多大?
解析：
设此金属的逸出功为W,根据光电效应方程得如下两式：
当用波长为的光照射时：
①
当用波长为34的光照射时：
②
又③
解①②③组成的方程组得：
.④
答案
18.（11分）纳米技术现在已经广泛应用||到社会生产、生活的各个方面.将激光束的宽度聚光到纳米级范围内，可以精确地修复||人体损坏的器官.糖尿病引起视网膜病变是导致||成年人失明的一个重要原因，利用聚光到纳米级的激光束||进行治疗，90%的患者都可以避免失明的严重后果.一台功率为1||0W氩激光器，能发出波长=500nm的激光，用它点焊视网膜，每||次点焊需要210-3J的能量，则每次点焊视网膜的时间是多少?
在这段时||间内发出的激光光子的数量是多少?
解析：
（1）根据E=Pt,所以t=s=210-4s.
（2）由E=n=nh得：
n=个=51015个.
答案210-4s51015个
19.（12分）如图所示，伦琴射线管||两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线.（||h=6.6310-34Js,电子电荷量e=1.610-19||C）
（1）如高压电源的电压为20kV，求X射线的最短波长;
（2||）如此时电流表读数为5mA，1s内产生||51013个平均波长为1.010-10m的光子，求伦琴射线管的工作||效率.
解析：
（1）X射线管阴极上产生的热电子||在20kV高压加速下获得的动能全部变成X光子||的能量，X光子的波长最短.
由W=Ue=hv=hc/
得=
=m
=6.210-11m.
（2）高压电源的电功率
P1=UI=100W
每秒产生X光子的能量
P2=nhc/=0.1W
效率为==0.1%.
答案
（1）6.210-11m
（2）0.1%
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