波粒二象性章末測試ppt課件

1、第1頁 第1頁 章末測試章末測試第2頁 第2頁 一一 選擇題選擇題(每題每題5分分,共共50分分,有的小題只需一個(gè)選項(xiàng)正確有的小題只需一個(gè)選項(xiàng)正確,有有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確,把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的把正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)括號內(nèi).)1.1905年是愛因斯坦的年是愛因斯坦的“奇觀之年奇觀之年,這一年他先后發(fā)表了三這一年他先后發(fā)表了三篇具有劃時(shí)代意義的論文篇具有劃時(shí)代意義的論文,其中關(guān)于光量子的實(shí)際勝利解其中關(guān)于光量子的實(shí)際勝利解釋了光電效應(yīng)景象釋了光電效應(yīng)景象,關(guān)于光電效應(yīng)關(guān)于光電效應(yīng),以下說法正確的選項(xiàng)是以下說法正確的選項(xiàng)是( )第3頁 第3頁 A.當(dāng)入射光的

2、頻率低于截止頻率時(shí)當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)不能發(fā)生光電效應(yīng)B.光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比C.光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度成正比光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度成正比D.某單色光照射某一金屬時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng)某單色光照射某一金屬時(shí)不發(fā)生光電效應(yīng),改用波長較短的改用波長較短的光照射該金屬能夠發(fā)生光電效應(yīng)光照射該金屬能夠發(fā)生光電效應(yīng)答案答案:AD第4頁 第4頁 2.兩束能量一樣的色光兩束能量一樣的色光,都垂直地照射到物體外表都垂直地照射到物體外表,第一束光第一束光在某段時(shí)間內(nèi)打在物體上的光子數(shù)與第二束光在一樣時(shí)間在某段時(shí)間內(nèi)打

3、在物體上的光子數(shù)與第二束光在一樣時(shí)間內(nèi)打到物體外表的光子數(shù)之比為內(nèi)打到物體外表的光子數(shù)之比為5 4,那么這兩束光的光那么這兩束光的光子能量和波長之比子能量和波長之比( )A.4 5 4 5 B.5 4 4 5C.5 4 5 4 D.4 5 5 4第5頁 第5頁 1221121221214,55,:En ,n,4h.nhcn解析 由能量相同時(shí) 與 成反比 所以光子能量又根據(jù)即答案答案:D第6頁 第6頁 3.現(xiàn)有現(xiàn)有a b c三束單色光三束單色光,其波長關(guān)系其波長關(guān)系abc,用用b光照到光照到某金屬時(shí)某金屬時(shí),恰能發(fā)生光電效應(yīng)恰能發(fā)生光電效應(yīng),假設(shè)分別用假設(shè)分別用a光束和光束和c光束照光束照射該金

4、屬射該金屬,那么可以斷定那么可以斷定( )A.a光束照射時(shí)光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)不能發(fā)生光電效應(yīng)B.c光束照射時(shí)光束照射時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)不能發(fā)生光電效應(yīng)C.a光束照射時(shí)光束照射時(shí),釋放的光電子數(shù)目多釋放的光電子數(shù)目多D. c光束照射時(shí)光束照射時(shí),釋放出的光電子最大初動能最小釋放出的光電子最大初動能最小答案答案:A第7頁 第7頁 4.硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能硅光電池是利用光電效應(yīng)將光輻射的能量轉(zhuǎn)化為電能,假設(shè)假設(shè)有有N個(gè)頻率為個(gè)頻率為的光子打在光電池極板上的光子打在光電池極板上,這些光子的總能量這些光子的總能量為為( )A.h B. NhC.Nh D.2Nh12答

5、案答案:C第8頁 第8頁 5.某光波射到一逸出功為某光波射到一逸出功為W0的光電資料外表的光電資料外表,所產(chǎn)生的光電所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為子在垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的最的勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的最大半徑為大半徑為r,那么該光的頻率為那么該光的頻率為(設(shè)電子的質(zhì)量為設(shè)電子的質(zhì)量為m 帶電量帶電量為為e 普朗克常量為普朗克常量為h)( )222022222200.2.22We B rABhmhWWe B re B rCDhmhhmh第9頁 第9頁 20222201:,mvhWevBC2,2.mvrWe B rhmh解析 由光電效應(yīng)方程由向心力公式兩式聯(lián)立可得故 選項(xiàng)正

6、確答案答案:C:C第10頁 第10頁 6.紫外線的動量為紫外線的動量為 ,一個(gè)靜止的一個(gè)靜止的O2吸收了一個(gè)紫外線光吸收了一個(gè)紫外線光子后子后( )A.依然靜止依然靜止B.沿著光子原來運(yùn)動的方向運(yùn)動沿著光子原來運(yùn)動的方向運(yùn)動C.沿光子運(yùn)動相反的方向運(yùn)動沿光子運(yùn)動相反的方向運(yùn)動D.能夠向任何方向運(yùn)動能夠向任何方向運(yùn)動解析解析:由動量守恒可知由動量守恒可知,O2分子吸收了紫外線光子后與原來的分子吸收了紫外線光子后與原來的運(yùn)動方向一樣運(yùn)動方向一樣,故故B選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確.答案答案:Bhc第11頁 第11頁 7.用不同頻率的紫外光分別照射鎢和鋅的外表而產(chǎn)生光電效用不同頻率的紫外光分別照射鎢和鋅的外表而

7、產(chǎn)生光電效應(yīng)應(yīng),可得到光電子的最大初動能可得到光電子的最大初動能Ek隨入射光頻率隨入射光頻率變化的變化的Ek-圖象圖象.知鎢的逸出功是知鎢的逸出功是3.28 eV,鋅的逸出功是鋅的逸出功是3.34 eV,假設(shè)將二者的圖線畫在同一個(gè)坐標(biāo)系中假設(shè)將二者的圖線畫在同一個(gè)坐標(biāo)系中,以實(shí)線表示鎢以實(shí)線表示鎢,虛虛線表示鋅線表示鋅,那么以下圖中正確反映這一過程的圖象是那么以下圖中正確反映這一過程的圖象是( )第12頁 第12頁 第13頁 第13頁 解析解析:由由Ek=h-W0可知可知,Ek和和的圖線的斜率表示的圖線的斜率表示h,故兩直線故兩直線應(yīng)為平行的傾斜直線應(yīng)為平行的傾斜直線,不同金屬的逸出功不同不同

8、金屬的逸出功不同,hc=W0,c為截止頻率為截止頻率,即與即與軸的截距軸的截距,鎢的逸出功小于鋅的逸出功鎢的逸出功小于鋅的逸出功,故故A選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確.答案答案:A第14頁 第14頁 8.利用光電管研討光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)如下圖利用光電管研討光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)如下圖,用頻率為用頻率為的可見光的可見光照射陰極照射陰極K,電流表中有電流經(jīng)過電流表中有電流經(jīng)過,那么那么( )第15頁 第15頁 A.用紫外線照射用紫外線照射,電流表不一定有電流經(jīng)過電流表不一定有電流經(jīng)過B.用紅外線照射用紅外線照射,電流表一定無電流經(jīng)過電流表一定無電流經(jīng)過C.用頻率為用頻率為的可見光照射的可見光照射K,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭移到當(dāng)

9、滑動變阻器的滑動觸頭移到A端端,電流表中一定無電流經(jīng)過電流表中一定無電流經(jīng)過D.用頻率為用頻率為的可見光照射的可見光照射K,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向B端端滑動時(shí)滑動時(shí),電流表示數(shù)能夠不變電流表示數(shù)能夠不變第16頁 第16頁 解析解析:由于紫外線的頻率比可見光的頻率高由于紫外線的頻率比可見光的頻率高,所以紫外線照射所以紫外線照射時(shí)時(shí),電流表中一定有電流經(jīng)過電流表中一定有電流經(jīng)過,選項(xiàng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤錯(cuò)誤;因不知陰極因不知陰極K的的截止頻率截止頻率,所以用紅外線照射時(shí)所以用紅外線照射時(shí),不一定發(fā)生光電效應(yīng)不一定發(fā)生光電效應(yīng),所以所以B選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;即使即使UAK=0,電流表中

10、仍有電流電流表中仍有電流,應(yīng)選項(xiàng)應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤錯(cuò)誤;當(dāng)滑動變阻器觸點(diǎn)向當(dāng)滑動變阻器觸點(diǎn)向B端滑動時(shí)端滑動時(shí),UAK增大增大,光電流能夠會光電流能夠會增大增大,當(dāng)?shù)竭_(dá)飽和電流時(shí)當(dāng)?shù)竭_(dá)飽和電流時(shí),再添加再添加UAK,電流也不會再增大電流也不會再增大,堅(jiān)持不變堅(jiān)持不變,所以所以D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確.答案答案:D第17頁 第17頁 9.光子不僅具有能量還具有動量光子不僅具有能量還具有動量,光照射到某個(gè)面上就會產(chǎn)生光照射到某個(gè)面上就會產(chǎn)生壓力壓力.人們想象在火星探測器上安裝面積很大的薄膜人們想象在火星探測器上安裝面積很大的薄膜,正對正對著太陽光著太陽光,靠太陽光在薄膜上產(chǎn)生的壓力推進(jìn)探測器前進(jìn)靠太陽光在薄膜

11、上產(chǎn)生的壓力推進(jìn)探測器前進(jìn).第一次安裝的是反射率極高的薄膜第一次安裝的是反射率極高的薄膜,第二次安裝的是吸收第二次安裝的是吸收率極高的薄膜率極高的薄膜.那么那么( )A.安裝反射率極高的薄膜安裝反射率極高的薄膜,探測器的加速度大探測器的加速度大B.安裝吸收率極高的薄膜安裝吸收率極高的薄膜,探測器的加速度大探測器的加速度大C.兩種情況下兩種情況下,由于探測器的質(zhì)量一樣由于探測器的質(zhì)量一樣,探測器的加速度大小探測器的加速度大小一樣一樣D.兩種情況下兩種情況下,探測器的加速度大小無法比較探測器的加速度大小無法比較第18頁 第18頁 解析解析:此題所調(diào)查的動量守恒和牛頓第三定律此題所調(diào)查的動量守恒和牛

12、頓第三定律,具有一定的綜具有一定的綜合性合性.假設(shè)膜的反射率極高假設(shè)膜的反射率極高,那么光子與其作用后那么光子與其作用后,動量改動動量改動較大較大,即薄膜對光子的作用力較大即薄膜對光子的作用力較大,根據(jù)牛頓第三定律根據(jù)牛頓第三定律,光子光子對薄膜的作用也較大對薄膜的作用也較大,因此因此,探測器可獲得較大的加速度探測器可獲得較大的加速度,應(yīng)應(yīng)選項(xiàng)選項(xiàng)A正確正確.答案答案:A第19頁 第19頁 10.如圖是光電管的原理圖如圖是光電管的原理圖,知有波長為知有波長為0的光照到陰極的光照到陰極K上上時(shí)時(shí),電路中有光電流電路中有光電流,那么那么( )第20頁 第20頁 A.假設(shè)換用波長為假設(shè)換用波長為1(

13、10)的光照射陰極的光照射陰極K時(shí)時(shí),電路中一定電路中一定沒有光電流沒有光電流B.假設(shè)換用波長為假設(shè)換用波長為2(20)的光照射陰極的光照射陰極K時(shí)時(shí),電路中光電電路中光電流一定增大流一定增大C.假設(shè)將變阻器滑動頭假設(shè)將變阻器滑動頭P從圖示位置向右滑一些從圖示位置向右滑一些,仍用波長為仍用波長為0的光照射的光照射,那么電路中光電流一定增大那么電路中光電流一定增大D.假設(shè)將變阻器滑動頭假設(shè)將變阻器滑動頭P從圖示位置向左滑過中心從圖示位置向左滑過中心O點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí),其其他條件不變他條件不變,那么電路中仍能夠有光電流那么電路中仍能夠有光電流第21頁 第21頁 解析解析:根據(jù)光電效應(yīng)的條件根據(jù)光電效應(yīng)的條

14、件,用波長用波長1的光照射時(shí)的光照射時(shí),電路中有能電路中有能夠有電流夠有電流,也有能夠沒有電流也有能夠沒有電流,用用2的光照射時(shí)的光照射時(shí),電路中一定電路中一定有電流有電流,但電流的強(qiáng)度跟光強(qiáng)有關(guān)但電流的強(qiáng)度跟光強(qiáng)有關(guān),所以電流不一定增大所以電流不一定增大,故故A B選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤.滑動觸頭向右滑動滑動觸頭向右滑動,使加在光電管上的正向使加在光電管上的正向電壓增大電壓增大,假設(shè)滑動前光電流曾經(jīng)到達(dá)飽和電流假設(shè)滑動前光電流曾經(jīng)到達(dá)飽和電流,那么電流那么電流不變不變,所以所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤選項(xiàng)錯(cuò)誤;滑動頭滑過中心滑動頭滑過中心O點(diǎn)點(diǎn),那么在光電管那么在光電管A K間加反向電壓間加反向電壓,但電壓小于

15、遏止電壓值但電壓小于遏止電壓值,仍能夠有電流仍能夠有電流,故故D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確.答案答案:D第22頁 第22頁 二二 實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)題(8分分)11.如下圖如下圖,一靜電計(jì)與鋅板相連一靜電計(jì)與鋅板相連,在在A處用一弧光燈照鋅板處用一弧光燈照鋅板,關(guān)關(guān)燈后燈后,指針堅(jiān)持一定偏角指針堅(jiān)持一定偏角.第23頁 第23頁 (1)現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸現(xiàn)用一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,那么靜電計(jì)指針偏那么靜電計(jì)指針偏角將角將_.(填填“增大增大 “減小或減小或“不變不變)(2)使靜電計(jì)指針回到零使靜電計(jì)指針回到零,再用一樣強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照再用一樣強(qiáng)度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板射鋅板,靜電計(jì)指針

16、無偏轉(zhuǎn)靜電計(jì)指針無偏轉(zhuǎn),那么那么,假設(shè)改用強(qiáng)度更大的紅外線假設(shè)改用強(qiáng)度更大的紅外線照射鋅板照射鋅板,可察看到靜電計(jì)指針可察看到靜電計(jì)指針_(填填“有或有或“無無)偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn). 減小減小無無第24頁 第24頁 解析解析:(1)鋅板在紫外線照射下鋅板在紫外線照射下,發(fā)生光電效應(yīng)發(fā)生光電效應(yīng),有光電子飛出有光電子飛出,鋅板帶正電鋅板帶正電,將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸將一帶負(fù)電的金屬小球與鋅板接觸,將鋅板上將鋅板上的正電荷中和一部分的正電荷中和一部分,鋅板所帶正電量減少鋅板所帶正電量減少,那么靜電計(jì)指那么靜電計(jì)指針將變小針將變小.(2)當(dāng)改用黃光照射不發(fā)生偏轉(zhuǎn)當(dāng)改用黃光照射不發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么黃光頻率低

17、于截止頻率那么黃光頻率低于截止頻率,而紅光的頻率低于黃光頻率而紅光的頻率低于黃光頻率,即也低于鋅板發(fā)生光電效應(yīng)即也低于鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率的截止頻率,靜電計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)靜電計(jì)指針不偏轉(zhuǎn).第25頁 第25頁 三三 計(jì)算題計(jì)算題(包括包括3小題小題,共共42分分)12.(10分分)如下圖為證明電子波存在的實(shí)驗(yàn)安裝如下圖為證明電子波存在的實(shí)驗(yàn)安裝,從從F上漂出的上漂出的熱電子可以為初速度為零熱電子可以為初速度為零,所加加速電壓所加加速電壓U=104伏伏,電子質(zhì)電子質(zhì)量為量為m=0.9110-30 kg.電子被加速后經(jīng)過小孔電子被加速后經(jīng)過小孔K1和和K2后后入射到薄的金膜上入射到薄的金膜上,發(fā)生

18、衍射作用發(fā)生衍射作用,結(jié)果在照相底片上構(gòu)成結(jié)果在照相底片上構(gòu)成同心圓明暗條紋同心圓明暗條紋.試計(jì)算電子的德布羅意波長試計(jì)算電子的德布羅意波長.第26頁 第26頁 34321101941226.:eUmv ,pmv1.23 163 102 0.91 101.6m01010kmEhmp解析 電子在電場中加速由動能定理得得由物質(zhì)波波長答案答案:1.2310-11 m第27頁 第27頁 13.(15分分)具有波長具有波長=0.71 的倫琴射線使金箔發(fā)射電子的倫琴射線使金箔發(fā)射電子,電電子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)做最大半徑為的勻強(qiáng)磁場區(qū)域內(nèi)做最大半徑為r的勻的勻速圓周運(yùn)動速圓周運(yùn)

19、動,知知rB=1.8810-4 Tm.(電子電量電子電量e=1.610-19 C,質(zhì)量質(zhì)量m=9.110-31 kg)試求試求:(1)光電子的最大初動能光電子的最大初動能.(2)金箔的逸出功金箔的逸出功.(3)該電子的物質(zhì)波的波長該電子的物質(zhì)波的波長.第28頁 第28頁 22221924231216,1(1.6 10)(: 1evBv1.88 10 )222 9.1 1mv.910J04 7mverBrme r BJm解析電子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動的向心力由洛倫茲力提供得 15k00k1516115348122.80 10JEhW WhE2.80 104.97 10J2.36.63 103.0 107.1 1000 1JhcEhJ入射光的能量由光電效應(yīng)方程第29頁 第29頁 311114496.63 101.88 101.6 1032.20 10m.hhhmpmverB該電子運(yùn)動的物質(zhì)波的波長答案:(1)4.9710-16 J (2)2.3010-15 J(3)2.2010-11 m第30頁 第30頁 14.(17分分)如下圖如下圖,陰極陰極K用極限波長用極限波長0=0.66 m的金屬銫制的金屬銫制成成,用