第十七章波粒二象性章末练案A组（反馈练）一、选择题1．红光和紫光相比（）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2．人类对光的本性的认识经历了曲折的过程，下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是（）A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波D．光具有波粒二象性3．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为的紫外线照射阴极，已知真空中光速为，元电荷为，普朗克常量为，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是（）A．B．C．D．图14．研究光电效应规律的实验装置如图1所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生，由于在光电管的K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A作减速运动。光电流i由图中电流计G测出，反向电压U由电压表V测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压，在下列表示光电效应实验规律的图象中（图2），错误的是（）4图25．假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子发生碰撞后，电子向某一方向运动，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，散射后的光子跟原来相比（）A．光子将从电子处获得能量，因而频率增大B．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反C．由于电子受到碰撞，散射光子的频率低于入射光子的频率D．散射光子虽改变原来的运动方向，但频率不变O-E图36．图3是某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率v的关系图象，由图象可知（）A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于C．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为7．1961年德国学者约恩孙发表了一篇论文，介绍了他用电子束做的一系列衍射和干涉实验。其中他做的双缝干涉实验，与托马斯·杨用可见光做的双缝干涉实验所得到的图样基本相同，这是对德布罗意的物质波理论的又一次实验验证。根据德布罗意理论，电子也具有波粒二象性，其德布罗意波长，其中为普朗克常量，为电子的动量，约恩孙实验时用50kV电压加速电子束，然后垂直射到间距为毫米级的双缝上，在与双缝距离约为35cm的衍射屏上得到了干涉条纹，但条纹间距很小。下面所说的4组方法中，哪些方法一定能使条纹间距变大？（）A．降低加速电子的电压，同时加大双缝间的距离B．降低加速电子的电压，同时减小双缝间的距离C．加大双缝间的距离，同时使衍射屏靠近双缝D．减小双缝间的距离，同时使衍射屏远离双缝8．关于光的波粒二象性的理解正确的是（）4A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著二、填空题9．用很弱的光做双缝干涉实验时得到的照片告诉我们：单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子在空间各点出现的可能性的大小（概率）可以用______描述，所以物理学中把光波叫_______．10．能使金属纳产生光电效应的单色光的极限频率是.用频率是的紫光照射金属钠，产生光电子的最大初动能是___________J().三、计算题11．人们发现光电效应具有瞬时性和对各种金属存在截止频率的规律.（1）请问：谁提出了何种学说很好地解释了上述规律？（2）已知锌的逸出功为3.34eV，用某紫外线照射锌板时，逸出光电子的最大速度为，求：该紫外线的波长（电子质量，普朗克常量）12．某广播电台发射功率10kW，在空气中波长187.5m的电磁波，求：（1）该电台每秒钟从天线发射多少光子？（2）若发射的光子四面八方视为均匀的，试求在离天线2.5km处直径为1m的环状天线每秒最多能接收的光子个数．B组（拓展练）13．已知能使某金属产生光电效应的截止频率为A．当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为C．当照射光的频率v大于时，若v增大，则逸出功增大D．当照射光的频率v大于时，若v增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍14．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．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳415．功率为P=1W的手电筒中的小灯泡在工作时大约有5%的电能转化为可见光，设可见光光子的平均波长为500nm，那么该灯泡在工作时每秒钟发射出的可见光光子为__________个．16．金属晶体中晶格大小的数量是，电子经加速电场加速，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图样，则这个加速电场的电压约为多少？（已知电子的电荷量，质量）17．光具有波粒二象性，光子的能量，其中频率表示波的特征，在爱因斯坦提出光子说之后，法国物理学家德布罗意提出了光子动量与光波波长的关系.若某激光管以的功率发射波长的光束，试由以上理论计算．（1）该管在1s内发射出多少个光子？（2）若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受光束的作用力F为多大？参考答案A组（反馈练）1．B2．BCD3．B4．B5．C6．ABC7．BD8．AD9．不确定关系概率波10．11．（1）爱因斯坦光子说（2）12．（1）（2）B组（拓展练）13．AB14．C15．16．151V17．（1）（2）4
