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波粒二象性测试题

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波粒二象性测试题

一、选择题

1、入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是()

A.从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加

B.逸出的光电子的最大初动能减小

C.单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少

D.有可能不再产生光电效应

2、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。从科学研究的方法来说这属于()

A.等效代替B.控制变量

C.科学假说D.数学归纳

3、如图1所示,画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象,从图象可以看出,随着温度的升高,则()

A.各种波长的辐射强度都有增加

B.只有波长短的辐射强度增加

图C.辐射强度的极大值向波长较短的方向移动

D.辐射电磁波的波长先增大后减小

4、对光的认识,以下说法正确的是()

A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性

B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的C.光表现出波动性时,不具有粒子性;光表现出粒子性时,不具有波动性D.光的波粒二象性应理解为:在某些场合下光的波动性表现明显,在另外一些场合下,光的粒子性表现明显

5、光子打在处于静止状态的电子上,光子将偏离原来的方向而发生散射,康普顿对散射的解释为()

A.虽然改变原来的运动方向,但频率保持不变

B.光子从电子处获得能量,因而频率增大

C .入射光引起物质内电子做受迫振动,而从入射光中吸收能量后再释放,

释放出的散射光频率不变

D .由于电子受碰撞后得到动量,散射后的光子频率低于入射光的频率

6、一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是( )

A .若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加

B .若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加

C .若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应

D .若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增加

7、用波长为λ1和λ2的单色光1和2分别照射金属1和2的表面。色光1照射

金属1和2的表面时都有光电子射出,色光2照射金属1时有光电子射出,照射金属2时没有光电子射出。设金属1和2的逸出功为W 1和W 2,则有( )

A .λ1>λ2,W 1>W 2

B .λ1>λ2,W 1

C .λ1<λ2,W 1>W 2

D .λ1<λ2,W 1

8、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,底片上将会显示衍射图样

B .单个光子通过单缝后,底片上也会出现完整的衍射图样

C .光子通过狭缝的运动路线像水波一样起伏

D .单个光子通过单缝后的运动情况具有随机性,大量光子通过单缝后的运动情况也呈现随机性

9、在做光电效应的实验时,某金属被光照射发生了光电效应,实验测得光电子的最大动能E k 与入射光的频率ν的关系如图2所示,由实验图线可求出

( )

A .该金属的极限频率和极限波长

B .普朗克常量

C .该金属的逸出功

D .单位时间逸出的光电子数

10、某激光器能发射波长为λ的激光,发射功率为P ,c 表示光速,h 为普朗克常量。则激光器每秒发射的光子数为( ) A .hc P λ B .c hP λ C .h cP λ D .λPhc

图2

二、填空题

11、质量为60kg 的运动员,百米赛跑的成绩为10s ,运动员的德布罗意波的波长约为_______m 。

12、如图3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。

A

(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”“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。

13、在光电效应实验中,如果实验仪器及线路完好,当光照射到光电管上时,灵敏电流计中没有电流通过,可能的原因是__________________________。

14、在一个可视为逐个释放可见光光子的实验中,光屏每秒钟获得的能量为13105-?J ,则相邻两个光子的平均距离约为___________m (普朗克常量h=6.63×10-34J ·s ,可见光的频率取6×1014Hz ,保留两位有效数字)。

三、计算题

15、分别用波长为λ和43

λ的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h 表示普朗克常量,c 表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为多大?

16、在X 射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会发射包括X 光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差为U 、普朗克常量为h 、电子电荷量为e ,光速为c ,求可知该X 射线管发出的X 光的最大频率。

17、为引起人眼的视觉,进入人眼的绿光的能量至少为每秒E =10-16 J 。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4 mm)

18、红宝石激光器发射的激光是一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器,发射功率为1.0×1010W,所发射的每个光脉冲持续的时间Δt=1.0×10-11 s,波长为693.4 nm.问每列光脉冲的长度是多少?其中含有的光子数n是多少?

一、选择题

1.C 2.C 3.AC 4.ABD 5.D 6.AD 7.D 8.A 9.ABC 10.A

二、填空题

11.1.1×10-36m

12.(1) 减小 (2) 无

13.入射光波长太大或反向电压太大。入射光频率小于这种金属的极限频率(即入射光波长大于这种金属的极限波长),不能发生光电效应现象,即无光电子逸出。另一种可能是光电管上所加反向电压过大,逸出的光电子减速运动,速度为零后又返回,使电路中没有电流通过。

14.m 2104.2?

三、计算题

15.解析 根据爱因斯坦光电效应方程W h E k -=ν和λνc

=得 W c h E k -=λ ①

W c h E k

-='λ43 ② 且 k E :1='k E :2 ③ 由方程①②③得

λhc

W 32= 16.h eU

解析 由动能定理可知,加速电场对电子所做的功等于电子动能的增量,由题意可知,光子的最大能量等于电子的动能,则有:

eU hv m =,故x 光的最大频率

h eU

v m =。 17.10-6 W

解析 由题意知E =2π41s P ?×π(2d

)2 解得P =2216d Es =23216)104(1001016--??? W=10-6

18.3.0×10-3 m 3.5×1017个

解析 每列光脉冲长度L = c Δt =3×108×1.0×10-11 m=3.0×10-3 m ,每个

E 1=h λc

,每列光脉冲含有的光子数n =1E t P ?=3.5×1017个。

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