高中物理波粒二象性200题带答案.docx
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高中物理波粒二象性200题带答案
评卷人
得分
1•实物粒子和光都具有波粒二象性。
下列事实中不能突出体现波动性的是（）
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
C.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
D.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
【答案】D
【解析】
电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波；B射线在云室
中穿过会留下清晰的径迹，可以说明B射线是一种粒子；人们利用慢中子衍射来研究晶
体的结构，中子衍射说明中子是一种波；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子•故选项D正确•
2.下列说法正确的是
A.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
B.利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径
C.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
【答案】A
【解析】
根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；卢
瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，通过实验可以
估算原子核的半径，而不是原子的半径，故B错误；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项C错误；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射
光的频率有关，与光强无关，选项D错误；故选A.
3.下列说法正确的是（）
A.居里夫人通过？
粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B.?
衰变中产生的？
?
射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
C.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说
D.
组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力，核力是万有引力的一种表现
【答案】C
【解析】
A、卢瑟福通过？
粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A正确；
B、B衰变中产生的
射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；
C、爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故C正确；
D、核力是一种强相互作用力，核子结合成原子核，不是万有引力的一种表现，故D错误。
4.以下说法正确的是
A.汽车在有积雪的路面上快速转弯时容易发生侧滑，是因为汽车受到了离心力
B.在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度
C.牛顿时空观认为时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的
D.爱因斯坦认为光是一份一份的，每一份叫一个光子，光子的能量跟光的传播速度成正比
【答案】C
【解析】
汽车在水平路面上转弯，靠静摩擦力提供向心力；汽车在有积雪的路面上快速转弯时容易发生侧滑，是因为汽车受到的摩擦力减小的原因，汽车不受离心力，故A错误•根据
万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大•如果向心力不足，物体将做离心运动.物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s•超过就要做离心运动•而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s•所以，当速度在7.9--11.2km/s之间时•人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球•最终轨迹就是一个椭圆，故B错误•经典时空观认为空
间和时间是独立于物体及其运动而存在的，故C正确•爱因斯坦认为：
光是一份一份的，
每一份叫一个光子，光子的能量跟光的频率成正比，故D错误•故选：
C.
5.有关下列四幅图的说法正确的是（）
A.甲图中，球mi以速度v碰撞静止球m2,若两球质量相等，碰后m2的速度一定为v
B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大
c.丙图中，射线甲由范子组成，射线乙为Y寸线，射线丙由a粒子组成
D.丁图中，链式反应属于轻核聚变
【答案】B
【解析】
A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v,但不是一定等于v,故A错误；B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C、
丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由a粒子组成，乙不带电，射线乙是丫
射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；D、丁图中链式反应属于
重核裂变，故D错误；故选B.
【点睛】本题考查了选修内容，掌握基础知识即可正确解题，对选修内容要熟练掌握基
础知识；入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关.
6•根据不确定性关系
A・采取办法提高测量
B・采取办法提高测量
△xAp>，判断下列说法正确的是（）
4n
Ax精度时，Ap的精度下降
Ax精度时，Ap的精度上升
C.Ax与Ap测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关
D.Ax与Ap测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关
【答案】AD
【解析】不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个,
必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无
论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度•故A、D正
确.
7.对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是（）
A.不受外力作用时光子就会做匀速运动
B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动
C.只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度
D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律
【答案】D
【解析】光子不同于宏观力学的粒子，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项A、B错误；根据概率波、不确定关系可知，选项C错误，故选Do
8•在光的双缝干涉实验中，在光屏上放上照相底片并设法减弱光子流的强度，尽可能
使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长的两种情况下，其实验
结果是（）
1若曝光时间不长，则底片上出现一些无规则的点
2若曝光时间足够长，则底片上出现干涉条纹
3这一实验结果证明了光具有波动性
4这一实验结果否定了光具有粒子性
A.①②③对B.①②④对
C.①③④对D.②③④对
【答案】A
【解析】实验表明，大量光子的行为表现为波动性，个别光子行为表现为粒子性。
上述实验表明光具有波粒二象性，故①②③正确，即A正确。
9.如图所示是一个粒子源，产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒
子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光。
那么在荧光屏上将看到（）
Si5：
A.只有两条亮纹
B.有多条明暗相间的条纹
C.没有条纹
D.只有一条亮纹
【答案】B
【解析】由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，所以选项B正确。
10.关于电子的运动规律，以下说法正确的是（）
A.电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
B.电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
C.电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律
D.电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
【答案】C
【解析】由于电子是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵从牛顿运动定律，所以选项AB错误；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运
动，但可确定电子在某点附近出现的概率且遵循波动规律，选项C正确，D错误.
11.一颗质量为10g的子弹，以200m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显衍射现象，那么障碍物的尺寸应为（）
A.3.0X10t°m
B.1.8X10tm
C.3.OX10_34m
D.无法确定
【答案】C
【解析】由p=mv,^=h可知德布罗意波长
P
符合发生明显衍射的条件.
12.下列说法中正确的是（）
A.物质波属于机械波
B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
C.德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波
D.宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性
【答案】C
【解析】任何一个运动的物体都具有波动性，但因为宏观物体的德布罗意波波长很短，所以很难看到它的衍射和干涉现象，所以C项对，BD项错；物质波不同于宏观意义
上的波，故A项错.
13.下列说法中正确的是（）
A.质量大的物体，其德布罗意波长小
B.质量小的物体，其德布罗意波长小
C.动量大的物体，其德布罗意波长小
D.速度大的物体，其德布罗意波长小
【答案】C
【解析】根据p=mv德布罗意波公式入=，可得C正确。
P
14.有关光的本性，下列说法中正确的是（）
A.光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的
B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点
C.大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性
D.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性
【答案】D
【解析】光在不同条件下表现出不同的行为，其波动性和粒子性并不矛盾，A错、D对;
光的波动性不同于机械波，其粒子性也不同于质点，B错；大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，C错。
15.在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与
电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。
则可判断出（）
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D.甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
【答案】B
12
【解析】由eUlc=—mv=hv—W可知v丙＞v甲=»乙入甲=入乙〉入丙，所以A、D错，
2
B对。
由hvo=W所以C错。
16•频率为v的光子，具有的能量为hv,动量为—，将这个光子打在处于静止状态
c
的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象叫光的散射•散射后的光子（）
A.虽改变原来的运动方向，但频率保持不变
B.光子将从电子处获得能量，因而频率增大
C.散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反
D.由于电子受到碰撞，散射后的光子频率低于入射光的频率
【答案】D
【解析】光子与电子碰撞满足动量守恒和能量守恒，故碰后电子获得了部分能量，从而光子能量hv减小，即频率减小，则波长变大，所以D选项正确.
17.关于光电效应，下列说法中正确的是（）
A.光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大
B.只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应
C.在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关
D.任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应
【答案】D
【解析】由光电效应的实验规律可知，选项D正确；由光电效应方程可以推出光电子的
最大初动能应随着入射光频率的增大而增大，选项A错误；饱和光电流的大小与光强有关，入射光频率一定时，饱和光电流大小与光强成正比，若是光强一定，入射光的频率
C错误；能否发生光电效应，与照
530nm的绿光时，只要每秒有6
6.63X10—34J•s，光速为
越高，则光子数就少，饱和光电流就小了，所以选项射的时间长短及入射光的强度无关，选项B错误。
18.人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为
3.0X108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）
A.2.3X10—18W
B.3.8X10—19W
C.7.0X10—10W
D.1.2X10—18W
【答案】A
【解析】每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到最小功率为
一348
cheq6.6310310
6—6一
P==53010W=2.3X10一1W
t1
19.对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（）
A.在相同介质中，绿光的折射率最大
B.红光的频率最高
C.在相同介质中，蓝光的波长最短
D.黄光光子的能量最小
【答案】C
【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质，频率不变，
B错。
由色散现象，同一介质对频率大的光折射率大，A错。
频率大的光在真空中和介
质中的波长都小，蓝光的波长最短，C正确。
频率大，光子能量大，红光光子的能量最
小，D错。
20.对于带电微粒的辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是（）
A.以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收
B.辐射和吸收的能量可以不是某一最小值的整数倍
C.吸收的能量可以是连续的
D.辐射和吸收的能量都可以是连续的
【答案】A
【解析】带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值一一能量子£的整数倍一份一份
地辐射或吸收的，是不连续的.故选项A正确，选项B、CD均错.
21
.关于黑体辐射的强度与波长的关系，下图正确的是（）
【答案】B
【解析】根据黑体辐射的实验规律：
随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，故图线不会有交点，选项CD错误。
另一方面，辐射强度的极大值会向波长较短方向移动,选项A错误，B正确。
22.能正确解释黑体辐射实验规律的是（）
A.能量的连续经典理论
B.普朗克提出的能量量子化理论
C.以上两种理论体系任何一种都能解释
D.牛顿提出的微粒说
【答案】B
【解析】根据黑体辐射的实验规律，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有
增加；另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，只能用普朗克提出的能量量子化理论才能得到满意的解释，B对.
23•关于对热辐射的认识，下列说法中正确的是（）
A.热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波
B.温度越高，物体辐射的电磁波越强
C.辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状况无关
D.常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色
【答案】B
【解析】一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，A错误，
B正确；选项C是黑体辐射的特性，C错误；常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，D错误.
24.以下宏观概念，哪些是“量子化”的（）
A.木棒的长度B.物体的质量
C.物体的动量D.学生的个数
【答案】D
【解析】所谓“量子化”应该是不连续的，一份一份的，故选项D正确。
25.用图示装置研究光电效应现象，光阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，当滑动
头P从a移到c的过程中，光电流始终为零.为了产生光电流，可采取的措施是（）
A.增大入射光的强度B.增大入射光的频率
C.把P向a移动D.把P从c向b移动
【答案】B
【解析】
试题分析：
能否产生光电效应与入射光的强度无关，增大入射光的强度，仍不能产生光电流.故A错误.
增大入射光的频率，当入射光的频率大于金属的极限频率时，产生光电效应，金属有光电子发出，电路中能产生光电流.故B正确.把P向a移动.P点电势大于的c点电势，光电管加上正向电压，但不能产生光电效应，没有光电流形成.故C错误.把P从c向
b移动，不能产生光电效应，没有光电流形成.故D错误.故选Bo
考点：
光电效应
【名师点睛】本题考查光电效应的条件.当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关。
26.从1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压CU（即图1所示的电路中电
流表OG的读数减小到零时加在电极K、A之间的反向电压）与入射光的频率v,由此
算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电
效应方程的正确性。
按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的
UC--v图像如图2所示。
下列说法正确的是
A.该金属的截止频率约为4.27X1014Hz
B.该金属的截止频率约为5.50X1014Hz
C.该图线的斜率为普朗克常量
D.该图线的斜率为这种金属的逸出功
【答案】A
【解析】试题分析：
设金属的逸出功为’％截止频率为比，则％■如h光电子的最大初动能Ek与遏止电压UC的关系是总严％光电锻应方程为％•加-瞬联立两式可
得：
％矢中故―團像的靱率毎上D错浓当”时可解得
”二临二讥，此时读图可知，川431科血也，即金属的截止频率约为4了乂1°Hz,
在误差允许范围内，可以认为A正确；B错误。
考点：
光电效应。
27.下列说法正确的是（）
A.只要入射光照强度足够大，就会发生光电效应
B.a粒子散射实验，表明原子具有核式结构
C.由玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，其电势能减小，核外电子的动能增大
D.比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时一定放出核能
【答案】BCD
【解析】
试题分析：
当入射光的频率大于金属的极限频率，就会发生光电效应，与入射光的强度
无关，故A错误.卢瑟福通过a粒子散射实验，说明原子具有核式结构模型，故B正
22
确.氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，根据ke2=mv知，电子
rr
的动能增大，则电势能减小，故C正确.中等核的比结合能较大，比结合能小的原子核
结合成或分解成比结合能大的原子核时，都有质量亏损，会放出核能，故D正确.
故选BCD
考点：
光电效应；玻尔理论；比结合能
【名师点睛】本题考查了光电效应、能级、核能等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记
这些基础知识点。
28.以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是（）
A.—束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
B.太阳内部发生的核反应是热核反应
C.原子核发生一次3衰变，该原子外层就失去一个电子
D.天然放射现象中发出的三种射线是从原子核内放出的射线
【答案】BD
【解析】
试题分析：
一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为入射光的频率较小，故
A错误；太阳内部发生的是热核反应，故B正确；衰变的实质是原子核中的一个中子
转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C错误；天然放射
现象的射线来自原子核的内部，故D正确。
考点：
原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦光电效应方程
【名师点睛】本题考查了衰变的实质、光电效应、核反应等基础知识点，难度不大，关
键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。
29.下列说法中正确的有
A.结合能越大的原子核越稳定
B.光电效应揭示了光具有粒子性
C.动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等
D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度无关
【答案】BC
【解析】
试题分析：
比结合能越大的原子核越稳定，选项A错误；光电效应揭示了光具有粒子性，
选项B正确；根据可知，动量相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相等，
P
选项C正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布规律与黑体的温度有关，选项D错误;
故选BC.
考点：
比结合能；光电效应；德布罗意波；黑体辐射
【名师点睛】题考查有关原子的基本知识，所涉及的知识点较多，但难度不大，需要我们在平时学习中多积累。
30.下列说法正确的是（）
A.用紫外线照射某种金属，有光电效应现象，则用红光照射也一定有光电效应现象
B.X射线既有粒子性，也有波动性，它的波动性比粒子性更加明显
C.光波、德布罗意波都是概率波，在真空中传播速度相等
D.物体在高温时辐射可见光，在任何温度下都会辐射红外线
【答案】D
【解析】
试题分析：
当入射光的频率大于金属的极限频率时有光电效应现象。
现用紫外线照射某
种金属，有光电效应现象，因红光的频率小于紫光的频率，故用红光照射时，不一定有光电效应现象，A错；X射线既有粒子性，也有波动性，当少数时体现粒子性，多数时，体现波动性，B错；光波、德布罗意波都是概率波，在真空中，光的传播速度大，C错;物体在高温时辐射可见光，在任何温度下都会辐射红外线，D对。
考点：
光电效应、概率波、黑体辐射。
【名师点睛】光电效应规律
（1）每种金属都有一个极限频率.
（2）光子的最大初动能与入射光的强度无关.只随入射光的频率增大而增大.
（3）光照射到金属表面时，光电子的发射几乎是瞬时的.
（4）光电流的强度与入射光的强度成正比.
31.下列几幅图的有关说法中正确的是
A.燉i斫「EM,门也t心玩
B.辻】：
G禹口涓
A.原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径不是任意的
B.发现少数a粒子发生了较大偏转，因为原子的质量绝大部分集中在很小空间范围
C.光电效应实验和康普顿效应实验说明了光具有粒子性
D.射线甲由a粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷
E.链式反应属于重核的裂变
【答案】ACE
【解析】
试题分析：
根据玻尔定态能级理论知道，电子的轨道不是任意的，每个电子都有确定的
轨道，故A正确；
少数a粒子发生了较大偏转，说明原子的几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，该处要强调“所有正电荷主要集中在很小的核上”，故B错误；光电效应与康普顿效应的物理本质是相同的，都是个别光子与个别电
子的相互用.所以光电效应实验和康普顿效应说明了光具有粒子性，故C正确；根据带
电粒子在磁场中偏转，结合左手定则可知，射线丙由a粒子组成，每个粒子带两个单位
正电荷.故D错误.链式反应属于重核的裂变，故E正确；所以ACE正确，BD错误。
考点：
玻尔定态能级理论、重核的裂变、a粒子散射
【名师点睛】考查玻尔理论的电子轨道的定态，掌握a粒子散射现象的意义，理解光
电效应的作用，认识裂变与聚变的区别.同时掌握左手定则的应用.根据玻尔理论分析电子的轨道的半径是特定的；少数a粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分
集中在很小空间；光电效应说明了光具有粒子性；根据左手定则可知，射线甲带负电；链式反应属于重核的裂变.
32.下列说法正确的是
A.卢瑟福通过a粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B.处于基态的氢原子最不稳定
C.任何金属都存在一个“极限频率”，人射光的频率大于这个频率，才能产生光电效应
D.放射性元素与别的元素形成化合物时半衰期不变
E.—个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线
【答案】ACD
【解析】
试题分析：
卢瑟福通过a粒子散射实验否定了汤姆生的枣糕模型，建立了原子核式结构
模型，故A正确；处于基态的氢原子最
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