2021高考物理一轮复习经典组合章节综合训练之波粒二象性Word版含答案.docx

1．在光的双缝干涉试验中，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状况下，其试验结果是( )
(1)若曝光时间不长，则底片上毁灭一些无规章的点；
(2)若曝光时间足够长，则底片上毁灭干涉条纹；
(3)这一试验结果证明白光具有波动性；
(4)这一试验结果否定了光具有粒子性．
A．(1)(2)(3) B．(1)(2)(4) C．(1)(3)(4) D．(2)(3)(4)

2．下列关于红光和紫光的说法正确的是( )
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

3．以下说法正确的是( )
A．物体都具有波动性
B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波
C．通常状况下，质子比电子的波长长
D．核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道

4．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为普朗克常量) ( )
A．hν B．Nhν C．Nhν D．2Nhν
5．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc，用b光束照射某金属时，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．用a光束照射时，不能发生光电效应
B．用c光束照射时，不能发生光电效应
C．用a光束照射时，释放出的光电子数目最多
D．用c光束照射时，释放出的光电子最大初动能最小．

6．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波长设定为，其中n>1．已知普朗克常量为h，电子的质量为m和电子的电荷量为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． C． D．

7．下列给出了一些金属材料的逸出功．
材料
铯
钙
镁
铍
钛
逸出功/×10-19J
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=6.6×10-34J·s，光速 c=3.0×108m/s)( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
8．光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力．有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生的压力推动探测器前进．第一次安装的是反射率极高的薄膜，其次次安装的是吸取功率极高的薄膜，那么( )
A．安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大
B．安装吸取率极高的薄膜，探测器的加速度大
C．两种状况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同
D．两种状况下，探测器的加速度大小无法比较

9．科学争辩表明：能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律．从科学实践的角度来看，迄今为止，人们还没有发觉这些守恒定律有任何例外．相反，每当在试验中观看到好像是违反守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最终总是以有新的发觉而成功告终．如人们发觉，在两个运动着微观粒子的电磁相互作用下，两个粒子的动量的矢量和好像是不守恒的，这时物理学家又把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量又守恒了．现将沿确定方向运动的光子与一个原来静止的自由电子发生碰撞，碰撞后自由电子向某一方向运动，而光子沿另一方向散射出去．这个散射出去的光子与入射前相比较：( )
A．速度增大 B．波长增大 C．频率增大 D．能量增大

10．某光波照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，则该光波的频率为(设电子的质量为m，带电荷量为e，普朗克常量为h)( )
A． B． C．+ D．-

11．一单色光在某种液体中的传播速度是2.0×108m/s，波长为3.0×10-7m．已知锌的逸出功是5.35×10-19J，用这种单色光照射锌时, 则可以断定 ( )
A. 不能发生光电效应． B. 能发生光电效应
C. 与照射时间的强度有关 D. 与照射时间有关

12．已知金属铯的逸出功为1．9eV，在光电效应试验中，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 （ ）
A. 4.3×10-5m B. 4.3×10-6m .. C. 4.3×10-7m D. 4.3×10-8m

13．一颗地面四周的质量为m的人造地球卫星的德布罗意波波长为(地球半径为R，重力加速度为g) （ ）
A. 近地卫星的德布罗意波波长
B. 近地卫星的德布罗意波波长
C. 近地卫星的德布罗意波波长
D. 近地卫星的德布罗意波波长
14. 光电直接转换的基本原理是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能．如图所示是测定光电流的电路电管加正向电压．以下说法正确的是( )
A. 图中电源左边为正极，右边为负极
B. 电流表是下正上负
C. 人射光应照射在B极上．
D. 若电流表读数是10μA，则每秒钟从光电管阴极放射出的光电子至少是6.25×1013个．
15．已知金属铯的极限波长为0．66μm，用0．50μm的光照射铯金属表面, 以下说法正确的是 ( )
A. 放射的光电子的最大初动能为9.8×10-19J
B. 放射的光电子的最大初动能为9.8×10-20J
C. 金属铯的逸出功为3×1020J
D. 金属铯的逸出功为3×1019J

1．A 2．B 3．AD 4．C 5．A 6．D 7．A 8．A
9．B 10．C 11. A 12. C 13. D 14. ACD 15. BD

1．A【解析】：光具有波粒二象性，个别光子表现出粒子性，大量光子表现出波动性，(1)(2)(3)正确．
2．B【解析】：此题只需比较红光和紫光的区分就行了，红光与紫光相比，红光波长较长、频率较低、光子能量较低、在同种介质中传播速度快，选项B正确．
3．AD【解析】：任何物体都具有波动性，故选项A对．对宏观物体而言，其波动性难以观测，绳波是机械波，不是物质波，故选项B错．电子的动量往往比质子的动量小，由λ=知，电子的波长长，故选项C错．核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故选项D对．
4．C【解析】：依据光子说可知：光子的能量与频率有关，一个光子的能量E=hν，(h为普朗克常量)，则N个光子的能量为nhν，所以选项C正确．
5．A【解析】：由a，b、c三束单色光的波长关系λa>λb>λc得其频率关系为νa<νb<νc．b光束恰能使金属发生光电效应，c光束频率比b高，a光束频率比b低，故c光束能使金属发生光电效应，a光束不能使金属发生光电效应，选项A正确，选项B和选项C错误；由光电效应方程hν=W0+Ekm可知，c光束频率最高，照射金属时释放出的光电子的最大初动能最大．故选项D错．
6．D【解析】：德布罗意波波长λ===，即= ，所以U=，选项D正确．
7．A【解析】：本题考查发生光电效应的条件，光子的能量及光的波长、波速与频率的关系．当单色光的频率大于金属的极限频率时便能产生光电效应，即照射光子的能量大于金属的逸出功．由E=hν及c=λν，得，E=h=6．6×10-34×J =4．95×10-19J．照射光子的能量大于铯、钙的逸出功，能产生光电效应的材料有两种，故选项A正确．
8．A【解析】：本题以应用为载体考查动量守恒和牛顿第三定律，具有确定的综合性．若薄膜的反射率极高，那么光子与其作用后，动量转变较大，即薄膜对光子的作用力较大．依据牛顿第三定律，光子对薄膜的作用力也较大，因此探测器可获得较大加速度，故选项A正确，选项B、C、D错误．
9．B【解析】：依据康普顿效应可知，光子与自由电子发生碰撞后能量减小，频率减小，但波长增大，故选项B正确．
10．C【解析】：由光电效应方程可得：
hν -W=mv2 ①
由洛伦兹力供应向心力可得：
eVB= ②
由①②两式可得：ν=+．故选项C正确．
11． 不能【解析】：由v=λν可得：
ν==Hz=×10-15Hz
ε=hν=6．63×10-34××1015J=4．42×10-19J
由于ε析】：本题考查光电效应方程、光子的能量E=hν，的关系．由爱因斯坦光电效应方程有：mvm2=hν-W，可得hν=mvm2+W=1．9eV+1．0eV=2．9eV．又E=hν，c=λν，可得：
λ==m≈4．3×10-7m
13． 【解析】：近地卫星的速度v=，由德布罗意波波长公式得：λ==．电子绕核运动所需向心力为库仑力，即k=me，所以v=e．由德布罗意波波长公式得：λ==．
14．(1)电源左边为正极，右边为负极 电流表是上正下负(2)B (3)6．25×1013【解析】：(3)每秒钟流过电路的电荷量为q=It=10×10-6×1C=10-5C．而n=，所以含有6．25×1013个光电子．
15．9．8×10-20J 3×1019J【解析】：铯的逸出功为：W=hν0=h，将c=3×108m/s、h=6．63×10-34J·s，λ0=0．66×10-6m．代入上式可得W≈3×10-19J．依据光电效应方程可知，当用波长λ=0．50μm的光照射金属铯时，光电子的最大初动能为：Ek=hν-W=h-W=6．63×10-34×J-3×10-19J≈9．8×10-20J．