新人教版選修

3-5《第

17章波粒二象性》

2019年單元測試卷一、選擇題（本題共

9小題，每題

6分，共

54分．在每題給出的四個選項中，第

1～5題只有一項吻合題目要求，第

6～9題有多項吻合題目要求．全部選對的得

6分，選對但不全的得

3分，有選錯的得

0分．）1．普朗克能量子假說是為講解（）．光電效應實驗規律提出的B．康普頓效應實驗規律提出的C．光的波粒二象性提出的D．黑體輻射的實驗規律提出的2．某單色光照射某金屬時不能夠產生光電效應，則以下措施中可能使該金屬產生光電效應的是（）A．延長光照時間B．增大光的強度C．換用波長較短的光照射D．換用頻率較低的光照射3．用綠光照射一光電管，能產生光電效應．欲使光電子從陰極逸出時的最大初動能增大，應（）．改用紅光照射B．增大綠光的強度C．增大光電管上的加速電壓D．改用紫光照射4．實物粒子和光都擁有波粒二象性，以下事實中不能夠突出表現顛簸性的是（）．電子束經過雙縫實驗后能夠形成干涉圖樣B．β射線在云室中穿過會留下清楚的徑跡C．人們利用慢中子衍射來研究晶體的結構D．人們利用電子顯微鏡察看物質的微觀結構5．關于物質波，以下說法正確提（）．速度相等的電子和質子，電子的波長大B．動能相等的電子和質子，電子的波長小C．動量相等的電子和中子，中子的波長小D．甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的波長也是乙電子的3倍6．以下有關光的說法正確的選項是。（）．光電效應表示在必然條件下，光子能夠轉變為電子B．大量光子易表現出顛簸性，少量光子易表現出粒子性C．光有時是波，有時是粒子D．康普頓效應表示光子和電子、質子等實物粒子相同也擁有能量和動量7．如圖是某金屬在光的照射下產生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率的關系圖象，由圖象可知（）A．該金屬的逸出功等于EB．該金屬的逸出功等于hν0C．入射光的頻率為2ν0時，產生的光電子的最大初動能為3ED．入射光的頻率為時，產生的光電子的最大初動能為8．波粒二象性是微觀世界的基本特色，以下說法正確的選項是（）．光電效應現象揭穿了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產生的衍射圖樣說明中子擁有顛簸性C．黑體輻射的實驗規律可用光的顛簸性講解D．動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波長也相等9．光電效應實驗中，以下表述正確的選項是（）．光照時間越長光電流越大B．入射光足夠強就可以有光電流C．遏止電壓與入射光的頻率有關D．入射光頻率大于極限頻率才能產生光電子二、非選擇題（本大題3小題，共46分，按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能夠得分．由數值計算的題，答案中必定明確寫出數值和單位）10．1924年，法國物理學家德布羅意提出，任何一個運動著的物體都有一種波與它對應.1927年，兩位美國物理學家在實驗中獲得了電子束經過鋁箔時的衍射圖案，以下列圖．圖中，“亮圓”表示電子落在其上的大，“暗圓”表示電子落在其上的小．11．射線管中陽極與陰極間所加電壓為線，則X射線的最短波長為

43×10V，電子加速后撞擊X射線管陰極產生X射﹣19．（電子電荷量e＝1.6×10C，電子初速度為零）12．（1）研究光電效應的電路如圖1所示．用頻率相同、強度不相同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發射出的光電子被陽極A吸取，在電路中形成光電流．以下光電流I與A、K之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的選項是．（2）鈉金屬中的電子吸取光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子．光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小（選填“增大”“減小”或“不變”），原因是．13．在某次光電效應實驗中，獲得的截止電壓u0與入射光的頻率v的關系以下列圖，若該直線的斜率為k、橫截距為b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為，所用資料的逸出功可表示為。﹣1914．某真空光電管的金屬陰極的逸出功是4.0×10J，某種單色光的能量恰好等于這種金屬的逸出功，試求：（1）這種單色光的頻率多大？（2）在光電管的陽極和陰極間加30V的加速電壓，用這種單色光照射光電管的陰極，光電子到達陽極時的動能有多大？15．用波長為200nm的紫外線照射鎳的表面，釋放出來的光電子最大的動能是2.94eV，用波長為160nm的紫外線照射鎳的表面，釋放出來的光電子最大動能是多少？參照答案與試題剖析一、選擇題（本題共9小題，每題6分，共54分．在每題給出的四個選項中，第1～5題只有一項吻合題目要求，第6～9題有多項吻合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．）1．【解答】解：普朗克能量子假說是為講解黑體輻射的實驗規律提出的。故D正確，A、B、C錯誤。應選：D。2．【解答】解：要使該金屬產生光電效應，能夠增大入射光的頻率（或減短入射光的波長），延長作用時間，增大光的強度都不會使金屬發生光電效應，故A、B、D錯誤，C正確。應選：C。3．【解答】解：依照光電效應方程知，Ekm＝hv﹣W0，知光電子的最大初動能與入射光的頻率有關，頻率越高，光電子的最大初動能越大，與入射光的強度以及加速電壓沒關。故正確，A、B、C錯誤。應選：D。4．【解答】解：A、干涉是波擁有的特色，電子束經過雙縫實驗裝置后能夠形成干涉圖樣，說明電子擁有顛簸性，所以A不吻合題意；B、β粒子在云室中受磁場力的作用，做的是圓周運動，與顛簸性沒關，所以B吻合題意；C、能夠利用慢中子衍射來研究晶體的結構，說明中子能夠產生衍射現象，說明中子擁有顛簸性，所以C不吻合題意；D、人們利用電子顯微鏡察看物質的微觀結構，說明電子能夠產生衍射現象，說明電子具有顛簸性，所以D不吻合題意；本題選擇不能夠突出表現顛簸性的，應選：B。5．【解答】解：A、速度相等的電子和質子，電子的動量小；依照物質波的波長公式：可知，電子的波長長；故A正確；B、由動能與動量的關系式：及物質波的波長公式：可知，得：，動能相等的質子和電子對照，質子的質量大，所以質子的物質波波長短。故B錯誤；C、動量相等的電子和中子，其波長相等；故

C錯誤；D、速度為

3倍，則動量為

3倍，則甲電子的波長是乙電子波長的三分之一；故

D錯誤；應選：A。6．【解答】解：

A、光電效應現象中能產生光電子，但不是光子轉變為電子，故

A錯誤。B、光的顛簸性是大量光子表現出來的現象，粒子性是少量粒子擁有的性質，故

B正確。C、光既擁有顛簸性又擁有粒子性，故擁有波粒二象性；故

C錯誤；D、康普頓效應表示實物粒子也擁有能量和動量，但光子不是實物粒子；故

D錯誤；應選：B。7．【解答】解：

AB、依照光電效應方程有：

EK＝hv﹣W其中

W為金屬的逸出功：

W＝hv0所以有：EK＝hv﹣hv0，由此結合圖象可知，該金屬的逸出功為E，也許W＝hv0，故AB正確；C、當入射光的頻率為

2v0時，帶入方程可知產生的光電子的最大初動能為

E，故

C錯誤；D、若入射光的頻率為

時，小于極限頻率，不能夠發生光電效應，故

D錯誤。應選：AB。8．【解答】解：

A、光電效應現象揭穿了光的粒子性。故

A正確；B、熱中子束射到晶體上產生的衍射圖樣說明中子擁有顛簸性。故

B正確；C、黑體輻射的實驗規律不能夠使用光的顛簸性講解，而普朗克借助于能量子假說，圓滿的講解了黑體輻射規律，破除了“能量連續變化”的傳統看法。故

C錯誤；D、依照德布羅意波長公式，

若一個電子的德布羅意波長和一個質子的波長相等，

則動量P也相等，動能則不相等。故

D錯誤。應選：AB。9．【解答】解：

A、光電流的大小與光照時間無光，與光的強度有關。故

A錯誤。B、發生光電效應的條件是入射光頻率大于極限頻率，

入射光強，不用然能發生光電效應。故

B錯誤。C、依照光電效應方程Ekm＝eUc＝hγ﹣W0，知遏止電壓與入射光的頻率有關。故C正確。D、發生光電效應的條件是入射光頻率大于極限頻率。故應選：CD。

D正確。二、非選擇題（本大題3小題，共46分，按題目要求作答．解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟．只寫出最后答案的不能夠得分．由數值計算的題，答案中必定明確寫出數值和單位）10．【解答】解：電子束經過鋁箔時的衍射圖樣證了然電子擁有顛簸性；中心的“亮圓”部分是振動的加強點，說明電子落在中心部分的概率比較大，“暗圓”表示電子落在其上的概率小．故答案為：概率概率11．【解答】解：在射線管中，電子在電場的加速作用下由陰極旭日極加速運動，電子到達陽極時獲得動能Ek＝eU＝1.60×1019×3.00×104J＝4.80×1015J﹣﹣電子撞擊陽極發出X射線，當電子動能全部變為光子能量hν時X射線的波長最短，X射線光子最大能量hν＝eU，即h＝eU，得λ＝＝4.1×10﹣11m．故答案為：4.1×10﹣11m12．【解答】解：（1）頻率相同的光照射金屬，依照光電效應方程知，光電子的最大初動能相等，依照mvm2＝eUc，知遏止電壓相等，光越強，飽和電流越大．故C正確，A、B、錯誤．應選：C．（2）鈉金屬中的電子吸取光子的能量，從金屬表面逸出的過程中，由于要戰勝金屬拘束做功，速度減小，則動量減小．故答案為：減小，戰勝金屬拘束做功．13．【解答】解：依照愛因斯坦光電效應方程EK＝hγ﹣W，任何一種金屬的逸出功W必然，說明EK隨頻率f的變化而變化，且是線性關系（與y＝ax+b近似），直線的斜率等于普朗克恒量，由于：EK＝eUc所以：eUc＝hγ﹣W，由圖可得Uc＝kγ﹣b整理得：h＝ek；EK＝hγ﹣W，EK＝0時有hγ0﹣W＝0，所以逸出功W＝keb；故答案為：ek，keb。14．【解答】解：（1）該單色光的頻率即為光電管陰極金屬的極限頻率．該單色光光子能量為：ε＝hν，所以有：ν＝＝．（2）到達陽