高二物理下册第二章波粒二象性单元检测试题带答案.docx

1、高二物理下册第二章波粒二象性单元检测试题带答案高二物理下册第二章波粒二象性单元检测试题（带答案）第二章波粒二象性单元测试（粤教版选修3-5）说明：本试卷分为第、卷两部分，请将第卷选择题的答案填入题后括号内，第卷可在各题后直接作答.共100分，考试时间90分钟.第卷（选择题共40分）一、本题共10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

2、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AD2.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D3.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

3、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AD4.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.3.5eVC.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B5.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

4、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B6.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

5、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C7.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AD8.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

6、，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D9.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

7、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B10.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

8、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

9、”“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

10、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

11、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

12、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12.以h表示普朗克常量，

13、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：当用波长为34的光照射时：又解组成的方程组得：.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10W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

14、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=1.610-19C)（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%