绝密启用前2019-2020学年第二学期人教版物理选修3-5第十七章 波粒二象性期末复习模拟测试本试卷分第卷和第卷两部分，共100分，考试时间150分钟。 分卷I一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分) 1.氦氖激光器发出波长为633 nm的激光，当激光器的输出功率为1 mW时，每秒发出的光子数为()A 2.21015B 3.21015C 2.21014D 3.210142.红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收如图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()A 2.53.5 mB 44.5 mC 57 mD 813 m3.关于光子和运动着的电子，下列论述正确的是()A 光子和电子一样都是实物粒子B 光子能发生衍射现象，电子不能发生衍射现象C 光子和电子都具有波粒二象性D 光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性4.经150 V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后面的屏上，则()A 所有电子的运动轨迹均相同B 所有电子到达屏上的位置坐标均相同C 电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D 电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置5.以下宏观概念中，哪些是“量子化”的()A 物体的质量B 物体的动量C 导体中的电流D 东北虎的个数6.研究光电效应的电路如图所示用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是()ABCD7.分别用a、b、c三种颜色的光照射某金属板，当用b光照射时，发现从金属表面有光电子逸出，已知三种光的波长关系是abc，则下列判断正确的是()A 用c光照射这个金属板时，一定不会有光电子逸出B 用a光照射这个金属板时，可能没有光电子逸出Cb光的照射强度越强，相同时间内从金属表面逸出的光电子数目就会越多Db光的照射强度越强，从金属表面逸出的光电子的动能就会越大8.人们对光本性的正确认识是()A 光是一种可见的高速运动微粒B 光是波长极短的射线C 光是一种电磁波D 光子不具有波动性9.科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中()A 能量守恒，动量守恒，且B 能量不守恒，动量不守恒，且C 能量守恒，动量守恒，且D 能量守恒，动量守恒，且10.1924年法国物理学家德布罗意提出了德布罗意波假说，1927年美国工程师戴维孙于1927年获得了电子束的衍射图样根据德布罗意波假说，下列说法中正确的是()A 与微观粒子相对应的德布罗意波长仅由该微观粒子的动能决定B 与微观粒子相对应的德布罗意波长仅由该微观粒子的动量决定C 与微观粒子相对应的德布罗意波长仅由该微观粒子的质量决定D 与微观粒子相对应的德布罗意波长仅由该微观粒子的动能决定二、多选题(共4小题，每小题5.0分,共20分) 11.（多选）为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是()A 使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B 使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C 大量光子的运动规律显示出光的粒子性D 个别光子的运动显示出光的粒子性12.（多选）图为一真空光电管的应用电路，其阴极金属材料的极限频率为4.51014Hz，则以下判断正确的是()A 发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的频率B 发生光电效应时，电路中光电流的饱和值取决于入射光的强度C 用0.5 m的光照射光电管时，电路中有光电流产生D 光照射时间越长，电路中的电流越大13.(多选)下列说法正确的是()A 普朗克提出“振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍”，从而建立了“能量量子化”观点B 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”C 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关D 爱因斯坦指出“光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的”14.(多选)蓝光光碟是利用波长较短(波长约为405 nm)的蓝色激光读取和写入数据的光碟，而传统DVD需要激光头发出红色激光(波长约为650 nm)来读取或写入数据，通常来说波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息因此，蓝光极大地提高了光盘的存储容量，对于光存储产品来说，蓝光提供了一个跳跃式发展的机会一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，如图7所示，则下列说法正确的是()A 用a光可在光盘上记录更多的数据信息B 如果用a光照射能使某金属发生光电效应，则用b光也一定能使该金属发生光电效应C 使用同一装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹比用b光得到的条纹宽Db光在水中传播的速度较a光大分卷II三、计算题(共4小题，每小题10.0分,共40分) 15.已知某种紫光的波长为440nm，要使电子的德布罗意波长为这种紫光波长的万分之一，电子的速度应该为多大？要把电子从静止加速到这样的速度，加速电压是多大？(已知电子质量m9.11031kg，电子电荷量e1.61019C，普朗克常量h6.631034Js)16.光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压，也称为辐射压强.1899年，俄国物理学家列别捷夫用实验测得了光压，证实了光压的存在根据光的粒子性，在理解光压的问题上，可以简化为如下模型：一束光照射到物体表面，可以看作大量光子以速度c连续不断地撞向物体表面(光子有些被吸收，而有些被反射回来)，因而就对物体表面产生持续、均匀的压力(1)假想一个质量为m的小球，沿光滑水平面以速度v撞向一个竖直墙壁，若反弹回来的速度大小仍然是v.求这个小球动量的改变量(回答出大小和方向)(2)爱因斯坦总结了普朗克的能量子的理论，得出每一个光子的能量Eh，在爱因斯坦的相对论中，质量为m的物体具有的能量为Emc2，结合你所学过的动量和能量守恒的知识，证明：光子的动量p(其中，c为光速，h为普朗克恒量，为光子的频率，为光子的波长)(3)由于光压的存在，科学家们设想在太空中利用太阳帆船进行星际旅行，利用太空中阻力很小的特点，制作一个面积足够大的帆接收太阳光，利用光压推动太阳帆船前进，进行星际旅行假设在太空中某位置，太阳光在单位时间内、垂直通过单位面积的能量为E0，太阳光波长的均值为，光速为c，太空帆的面积为A，太空船的总质量为M，光子照射到太阳帆上的反射率为百分之百，求太阳光的光压作用在太空船上产生的最大加速度是多少？根据上述对太空帆船的了解及所学过的知识，你简单地说明一下，太空帆船设想的可能性及困难(至少两条)17.从1907年起，美国物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量他通过如图所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率，作出Uc的图象，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性图中频率1、2，遏止电压Uc1、Uc2及电子的电荷量e均为已知，求：(1)普朗克常量h；(2)该金属的截止频率c.18.电视机的遥控器发出频率为2.51013Hz的红外线，传到3 m远的电视遥控接收装置，需要多长时间？在这个距离中有多少个波长？(已知红外线在空气中的速度为3108m/s)答案1.【答案】B【解析】一个光子能量h，每秒发出的光子数为N3.21015个2.【答案】D【解析】由图可知：水汽对电磁波吸收的波长范围为08 m，二氧化碳对电磁波吸收的波长范围为35 m和大于13 m，所以能够通过大气层被遥感卫星接收的波长范围为813 m.3.【答案】C【解析】物质可分为两大类：一是质子、电子等实物；二是电场、磁场等，统称场光是传播着的电磁场根据物质波理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子都具有波粒二象性综上所述，C选项正确4.【答案】D5.【答案】D【解析】所谓“量子化”一定是不连续的，是一份一份的，故只有D对6.【答案】C【解析】用频率相同的光照射同一金属时，发射出的光电子的最大初动能相同，所以遏止电压相同；饱和光电流与光的强度有关，光的强度越大，饱和光电流越大，故选项C正确7.【答案】C【解析】已知三种光的波长关系为abbc，已知用b光照射某金属板时，能发生光电效应，则用c光照射这个金属板时，可能发生光电效应，用a光照射这个金属板时，一定能发生光电效应，故A、B错误；相同时间内从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度有关，b光的照射强度越强，相同时间内从金属表面逸出的光电子数目就会越多，故C正确；根据光电效应方程：EkhW0可知，逸出的光电子的最大初动能与光的强度无关，故D错误8.【答案】C【解析】光不是一种可见的高速运动的微粒，A错误；光是一种电磁波，具有波动性，不是射线，B、D错误，C正确9.【答案】C【解析】光子与电子的碰撞过程中，系统不受外力，也没有能量损失，故系统动量守恒，系统能量也守恒，光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，根据Eh，光子的频率减小，根据知，波长变长，即.10.【答案】B【解析】布罗意波波长为：，其中p为微粒的动量，B正确11.【答案】AD【解析】单个光子运动具有不确定性，大量光子落点的概率分布遵循一定规律，显示出光的波动性使光子一个一个地通过双缝，如果时间足够长，底片上会出现明显的干涉图样，A正确，B、C错误；由光的波粒二象性知，个别光子的运动显示出光的粒子性，D正确12.【答案】BC【解析】在光电管中若发生了光电效应，单位时间内发射光电子的数目只与入射光的强度有关，光电流的饱和值只与单位时间内发射光电子的数目有关据此可判断A、D错误，B正确波长0.5 m的光子的频率Hz61014Hz4.51014Hz，可发生光电效应，所以C正确13.【答