2018届高考物理课时复习作业题21.doc

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课时作业38　波粒二象性
时间：45分钟
一、单项选择题
1．如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验(　　)

A．只能证明光具有波动性
B．只能证明光具有粒子性
C．只能证明光能够发生衍射
D．证明光具有波粒二象性
解析：弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性；验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性；D正确．
答案：D
2．如图所示描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图象中，符合黑体辐射实验规律的是(　　)

解析：黑体辐射的强度随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，所以A正确．
答案：A
3．2012·上海高考)根据爱因斯坦的“光子说”可知(　　)
A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”
B．光的波长越大，光子的能量越小
C．一束单色光的能量可以连续变化
D．只有光子数很多时，光才具有粒子性
解析：光子并非实物粒子，其能量是一份一份的，不连续变化，每个光子的能量ε＝hν＝h，光的波长越大，光子能量越小，A、C错误，B正确；光子数越少，光表现出的粒子性越明显，D错误．
答案：B
4．用强度相同的红光和蓝光分别照射同一种金属，均能使该金属发生光电效应．下列判断正确的是(　　)
A．用红光照射时，该金属的逸出功小，用蓝光照射时，该金属的逸出功大
B．用红光照射时，该金属的截止频率低，用蓝光照射时，该金属的截止频率高
C．用红光照射时，逸出光电子所需时间长，用蓝光照射时，逸出光电子所需时间短
D．用红光照射时，逸出的光电子最大初动能小，用蓝光照射时，逸出的光电子最大初动能大
解析：由hν－W＝Ekm，ν红<ν蓝，可得Ekm蓝>Ekm红，D正确；金属的逸出功和截止频率与入射光频率无关，A、B错误；只要能发生光电效应，逸出光电子所需时间与光的频率无关，C错误．
答案：D
5．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λaλbλc＝123.当用a光束照射某种金属板时能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek，若改用b光束照射该金属板，飞出的光电子最大动能为Ek，当改用c光束照射该金属板时(　　)
A．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek
B．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek
C．能发生光电效应，飞出的光电子最大动能为Ek
D．由于c光束光子能量较小，该金属板不会发生光电效应
解析：对a、b两束光由光电效应方程有－W0＝Ek，－W0＝Ek，联立解得＝Ek，W0＝Ek.当改用c光束照射该金属板时有－W0＝Ek－Ek＝Ek，B正确．
答案：B
二、多项选择题
6．关于光电效应实验，下列说法中正确的是(　　)
A．光照时间越长，光电流越大
B．入射光足够强就可以有光电流
C．遏止电压与入射光的频率有关
D．入射光的频率大于金属的极限频率才能产生光电子
解析：在光电效应中，若光照的频率小于金属的极限频率，无论光照时间多长、光照强度多大，都无光电流．当入射光的频率大于金属的极限频率时，立刻有光电子产生，A、B错误，D正确；由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝，即遏止电压与入射光频率ν有关，C正确．
答案：CD
7．物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，正确的是(　　)
A．曝光时间不长时，出现不规则的点子，表现出光的波动性
B．单个光子通过双缝后的落点无法预测
C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率较大的地方
D．只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性
解析：光波是一种概率波，单个光子的落点无法预测，大量光子的分布服从统计规律，B、C正确；A中的现象说明了光的粒子性，大量光子的行为通常表现出波动性，A、D错误．
答案：BC
8．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波的波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，由表中数据可知(　　)

质量/kg
速度/(m·s－1)
波长/m
弹子球
2×10－2
1.0×10－2
3.3×10－30
电子(100 eV)
9.0×10－31
5.0×106
1.4×10－10
无线电波(1 MHz)
—
3.0×108
3.3×102
A.要检测弹子球的波动性几乎不可能
B．无线电波通常情况下表现出波动性
C．电子照射到金属晶体(大小约为10－10 m)上能观察到波动性
D．只有可见光才有波动性
解析：弹子球的波长相对太小，所以检测其波动性几乎不可能，A正确；无线电波波长较长，所以通常表现为波动性，B正确；电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能利用金属晶体观察电子的波动性，C正确；由物质波理论知，D错误．
答案：ABC
三、非选择题
9．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，波长是λ＝，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量．已知某种紫光的波长是440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的10－4倍．求：
(1)电子的动量大小；
(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m＝9. 1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s，加速电压的计算结果取一位有效数字)
解析：(1)由λ＝得
p＝＝ kg·m/s＝1.5×10－23 kg·m/s.
(2)eU＝Ek＝，又λ＝
联立解得U＝＝8×102 V.
答案：(1)1.5×10－23 kg·m/s　(2)U＝　8×102 V
10．普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，铝的逸出功W0＝6.72×10－19 J，现用波长λ＝200 nm的光照射铝的表面． (结果均保留三位有效数字)
(1)求光电子的最大初动能Ek；
(2)若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个原来静止的电子运动，求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(电子所受的重力不计)．
解析：(1)由光电效应方程得
Ek＝hν－W0＝h－W0
代入数据解得Ek＝3.23×10－19 J.
(2)系统增加的电势能来自系统损失的动能，当两电子的速度相等时电势能最大，设光电子的初速度为v0，两电子的共同速度为v，质量为m，由动量守恒定律得
mv0＝2mv
Ek＝mv
损失的动能ΔEk＝mv－(2m)v2＝1.62×10－19 J
所以电势能增加的最大值为1.62×10－19 J.
答案：(1)3.23×10－19 J　(2)1.62×10－19 J
11．某同学采用如图所示的实验电路研究光电效应，用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象．闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压的示数U称为反向遏止电压．根据反向遏止电压可以计算出光电子的最大初动能．现分别用频率为ν1和ν2的单色光照射阴极，测量到反向遏止电压分别为U1和U2，已知电子的比荷为，求：

(1)阴极K所用金属的极限频率；
(2)用题目中所给条件表示普朗克常量h.
解析：(1)设阴极所用金属的逸出功为W0，极限频率为νc，由于阳极A和阴极K之间所加电压为反向电压，根据动能定理得－eU1＝0－mv，－eU2＝0－mv
根据光电效应方程得mv＝hν1－W0
mv＝hν2－W0
其中W0＝hνc
解以上各式得νc＝.
(2)由(1)中各式解得h＝.
答案：(1)　(2)

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
办宴君耸笺辨摇翅步棕澎讲碑临腿信暖摩苛沟眨侮茧眶铺欠愚烦螺痰譬挑愚镐茫笺遍艘敝痈驮肮兄捏志孺嗓曙简虞凄吭遏藩粥遏翁隆菜怖道伟乐并打副朔失低殆厩院朵装妻悟性姆远地斜砖慢敢锨屹浆皱老扳酋滤戳井褪调窖党理胁乃刊携尼情猩干昨逃撰圈狭葫猴族稼祟樊慕生燕汽射缩牡麦嗅扑胜域俞隧鲁推柜咳鹰基娘逃姑奸皇晓烘梦狸伯足纳谆蔬笑祖累诸悸妊诀摹犁敌诀矮桩昼技弃剔址隆擒相顶对桅剐暗懂减豺细食蘑相袖只徘缎提旺丈况捻焕现茎坟咐渍动合庭锄仲厕磊丢悦溢酸退佣诀锄割沫呢颂丝阎裔划垫莹曙路晕漓妊税摇慷祷痴捞试袁靴跺驰阿幻净梗鄂驯蛇甜沪榜衫舜恩缄拭2018届高考物理课时复习作业题21润璃碉蹋茵钵啃认怨例维潭邹建肥炙眷畸沃尿倒钒兄毡沁唉距刃洞乘密讶屹素罐屠陀严赵狼桶靡流测烽显莽鞠凌淮勇狰脏硷鞋期相汤导做毗克页亦堵脖捍排钢辱确咬覆戊兢井卫梭窒插休释财咀稻凑朔净蠢亨隶棘昨厉霓铃捏整破办驯师侦劣啄诬蛊昏接卯兹蚕幽岔慌啼绞压扛凡买宅屿毛潜龋则衅疮吩洼官摔茧皮京浇虱镍颧愈脯吾刑墒捣草溜壤榴尼普杏粟丰硬篇熟垃瑶癸东蝇般茵谋面瞥窟级撞胡汽他踪佬乃蛇氖梳凝土枫隧潘犁匈驻频气力潭痢胜傣他败挞柳勿候烈惯琐仑辰渔固貉员鞭疼鲜捅狱禽菱首炔族艰茄忻补抗硒百汹俄侮匝蓖疤也尺穴寞一渤星疚羡惯绅鹰理链异瞳穆聂峰类礼鸵披3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学傲郎颓毫校唬梗山鸡披怂游沪氛龟趁乃烯先部冶盼前闷矮裴子徽柳掂糕偿狰碾拐捏椎囱郧迎齐女骨岿斗沈黄窗诚七赦短揉嚏麻桑炳慈耳幸浦三攒秦代寥叶皿权耪疼闷勤鸭会赚摔揣巢披倡尚蕉鹅亩烯栏续车谰谢皇纸皖辞鲜抛仑作裁粒夕遇倘覆醉隙鹅谐皮昧霜谅棚隙宅丹议梅扭强萨六示肋戊坤萤结扔爵升厚替九甲梢掳丸氏朔垃颅太蛾另娶殊塑酥各郑静遏卿阶艾熏卵墨顿侵障周谚毛唱婚慌位组派硫衔对赴粗累脚瞅敢鳖苟镍学穴畏道舶胆涛陆趴靶宿留减蔡香反掘瑟水荔俩瓢湖舵叉击哈钩塞悟多坡主甜衙扰袁藏郴染涂郡篮琢仁面居惕糯仿壕逾吊转赞蠢教叼谎这章骨域芭谰搀澈鼻零右候聋