1、- 1 -波粒二象性单元测试题（五）A 卷 基础巩固（70 分） 一、选择题（本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分）1. 【导学号 33976261】 （多选）下列关于物质波的认识，正确的是( )A. 电子的衍射证实了物质波的假设是正确的B. 物质波也是一种概率波C. 任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波D. 物质波就是光波2. 【导学号 33976262】关于康普顿效应下列说法中正确的是（ ）A. 石墨对 X 射线散射时，部分射线的波长变短B. 康普顿效应仅出现在石墨对 X 射线的散射中C. 康普顿效应证明了光的波动性D. 光子具有动量3. 【导学号 33976263】关于
2、光电效应，下列说法正确的是（ ）A. 普朗克提出来光子说，成功地解释了光电效应现象B. 只要入射光的强度足够强，就一定能使金属发生光电效应C. 要使金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功D. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比4. 【导学号 33976264】用波长为 的紫外线照射钨的表面，释放出来的光电72.01m子中最大的动能是 。由此可知，钨的极限频率是（普朗克常量194.70J，光速 ，结果取两位有效数字） （ ）36.1sJh83./scA. B. 45Hz147.90HzC. D. 19.80525. 【导学号 33976265】德布罗意认为实物粒子也具有波动性，
3、他给出了德布罗意波长的表达式 。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子 H+和二价镁离子 Mg2+，已hp知氢离子与镁离子质量比为 124，求加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为（ ）A. 14 B. 1 43C. 41 D. 1 6. 【导学号 33976266】已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014Hz 和 5.441014Hz，- 2 -在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（ ）A. 钙的逸出功大于钾的逸出功B. 钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C. 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钾逸出的光电子具有较大的波长D.
4、 比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量7. 【导学号 33976267】如图 1 所示，用频率为 0的光照射某金属能够使验电器指针张开，当用频率为 2 0的单色光照射该金属时（ ）A. 一定能发生光电效应B. 验电器指针带负电C. 金属的逸出功增大D. 逸出电子的最大初动能变为原来的 2 倍8. 【导学号 33976268】如图 2 所示是某次试验中得到的甲、乙两种金属的遏止电压 Uc与入射光频率 关系图象，两金属的逸出功分别为 W 甲 、W 乙 ，如果用 0频率的光照射两种金属，光电子的最大初动能分别为 E 甲 、E 乙 ，则下列关系正确的是（ ）A. W
5、甲 W 乙 B. W 甲 W 乙C. E 甲 E 乙 D. E 甲 =E 乙二、填空题（本题共 9 分）9. 【导学号 33976269】一颗质量为 5.0kg 的炮弹以 200m/s 的速度运动时，它的德布罗意波波长为_m；若它以光速运动，它的德布罗意波波长为_m；若要使它的德布罗意波波长为 400nm，则它的运动速度为_m/s 。三、解答题（本题共 13 分）10. 【导学号 33976270】某真空光电管的金属阴极的逸出功是 4.010-19J，某种单色光的能量恰好等于这种金属的逸出功，试求？(1)这种单色光的频率为多大?(2)在光电管的阳极和阴极间加 30V 的加速电压，用这种单色光照
6、射光电管的阴极，光电子到达阳极时的动能有多大?B 卷 能力提高（30 分）1. 【导学号 33976271】 （8 分）2016 年 8 月 16 日 1 时 40 分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空。中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间子通信的国家。在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性” ，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子即使相距遥远也具有“心电感应” ，一个发生变化，- 3 -另一个会瞬时发生相应改变。正是由于具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才
7、构成了量子通信安全的基石。在量子保密信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发者察觉并规避。通过阅读以上材料可知（ ）A. 电磁波是量子化的 B. 量子不具有波粒二象性C. 可以准确测定量子的位置 D. 量子相互独立互不干扰2. 【导学号 33976272】 （8 分）光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为 0，则该金属的逸出功为 。用一束波长范围为 1 2，且 1 2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为 。已知普朗克常量为 h，光在真空中传播速度为 c。EkO 03. 【导学
8、号 33976273】 （14 分）一光电管的阴极用极限波长 0=5010-8m 的钠制成，用波长 =3010-8 m 的紫外线照射阴极，光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差 U=2.1V，光电流的饱和值 I=0.56A。(1) 求每秒内由 K 极发射的电子数；(2) 已知爱因斯坦的光电方程为： Ekm=hc( )，求电子到达 A 极时的最大动能；01(3) 如果电势差 U 不变，而照射光的强度增到原值的 3 倍，此时电子到达 A 极时的最大动能是多大？- 4 -参考答案A 卷1. AB 解析 电子是实物粒子，衍射是波特有的，所以电子束的衍射图样证实了物质波的假设是正确的，选项 A 正确；
9、物质波，又称德布罗意波，是概率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，选项 B 正确；任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波 所以要物体运动时才有物质波，选项 C 错误；物质波是与实物粒子对应；光波是电磁波，不是物质波，选项 D 错误。2. D 解析 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据 ，知波长增大，选项 A 错误；康普顿效应不仅出现在石墨对hPX 射线的散射中，选项 B 错误；康普顿效应揭示了光具有粒子性，进一步表明光子具有动量，选项 C 错误，D 正确。3.
10、 C 解析 爱因斯坦用光子说成功的解释了光电效应现象，选项 A 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度和照射时间等无关，选项 B 错误；根据光电效应方程 知，使金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于0kEhW金属的逸出功，选项 C 正确；根据光电效应方程 知，最大初动能与光子频率成0kEhW一次函数关系，随照射光的频率增大而增大，不是成正比关系，光电子的初动能与光的频率也不是成正比，选项 D 错误. 4. B 解析 据 和 可得 ，代入数据得 kmEh0ck0mEch，选项 B 正确。1407.9Hz5. D 解析 离子加速后的动能： Ek=qU，离子的德布
11、罗意波波长 ， 所2pqU以 H M 1 ，选项 ABC 错误，D 正确。436.A 解析 根据 可知，钙的截止频率较大，则逸出功大于钾的逸出功，选项0Wh逸 出 功A 正确；根据爱因斯坦光电效应方程可知 可知，钙逸出的电子的最大初21mvhW逸 出 功动能小于钾逸出的电子的最大初动能，选项 B 错误；根据 可知，比较它们表面逸maxkhcE出的具有最大初动能的光电子。钾逸出的光电子具有较小的波长，选项 C 错误；根据可知，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子。钙逸出的光电子具有kmax2pE较小的动量，选项 D 错误.7.A 解析 用频率为 v0的光照射某金属能够使验电器指针张开，说明发
12、生了光电效应，当用频率为 2 0 0的单色光照射该金属时，仍会发生光电效应，选项 A 正确。因金属中电子逸出来，导致金属带正电，则验电器指针也带正电，选项 B 错误；逸出功与入射光的频率无关，选项 C 错误；当用频率为 2 0的单色光照射该金属时，根据光电效应方程 Ekm=h -W0 - 5 -得，因 W0没有变化，则最大初动能不等于原来的 2 倍，选项 D 错误。 8.B 解析 根据光电效应方程得：E km=h -W0=h -h 0，又 Ekm=qUc，解得 ；知 Uc- 图线中当 Uc=0， = 0；由图象可知，金属甲的极限频00chhUqq率小于金属乙，则金属甲的逸出功小于乙的，即 W
13、甲 W 乙 。如果用 0频率的光照射两种金属，根据光电效应方程，当相同的频率入射光时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，因此 E 甲 E 乙 ，选项 B 正确，ACD 错误。9. 6.6310-37 4.4210-43 3.3110-28 解析 根据 可得当以 200m/s 运动时 ；hp343716.106.1025hmp当以光速运动时 ，根据公式 可得3443286.0.5mhpv342896.10.1/hv sm10. (1)6.01014 Hz (2)4.810-18 J解析 （1）该单色光的频率即为光电管阴极金属的极限频率 .该单色光光子能量 ，h所以 。-191434.Hz
14、6.06z（2）到达阳极时电子的动能即为加速电压所做的功。1918.0J.JkEeUB 卷1. A 解析 电磁波是一份份的能量，所以电磁波是量子化的，同时也具有波粒二象性，选项 A 正确，B 错误；微观的粒子与光子都具有波粒二象性，不能准确测定量子的位置，选项 C 错误；由题可知，两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应” ，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变，选项 D 错误。2. h 0 01c解析 由爱因斯坦的光电效应方程，可知 ，可见 图线00hWhEkkE的截距为 ，所以 ；波长越短，光子频率越高，电子的最大初动能越大，所以波00hW长为 1的光子照射电子的最大初动能最大，即 。km01c3. (1) 3.51012 (2) 6.0110-19J (3) 最大动能不变解析（1）每秒钟内由 K 极发射的光电子数： ，代入数据解得：Itne123.50n（2）阴极 K 金属的逸出功： 1903.780JcWh- 6 -根据动能定理： ，代入数据解得： 。k-eUE19k6.0JE（3）入射光强度增到原来的三倍，但光子的能量不变，光电管阳极 A 和阴极 K 之间的电势差不变，则到达 A 极时最大动能不变，仍为 6.010-19J。
