《第6章 波粒二象性》试卷及答案_高中物理选择性必修 第三册_沪教版_2024-2025学年.docxVIP

《第6章波粒二象性》试卷(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、下列关于光电效应的描述中，正确的是：（）

A、光电效应只有在光照射到金属表面时才会发生。

B、光电子的最大初动能与入射光的频率无关。

C、当入射光的频率低于某一金属的截止频率时，会产生光电效应。

D、光电效应的实验结果表明，光的强度对光电子的最大初动能有影响。

2、根据波粒二象性的理论，以下哪种现象不能说明光的波粒二象性？（）

A、光的衍射和干涉现象。

B、光电效应现象。

C、光的偏振现象。

D、康普顿效应现象。

3、下列关于光子的说法中，正确的是：

A、光子的能量与光的频率成正比，与光的强度无关。

B、光子的动量与光的频率成正比，与光的波长成反比。

C、光子的质量随着光的频率的增加而增加。

D、光子的速度在不同介质中会有所变化，但与光的频率无关。

4、根据德布罗意物质波理论，下列关于电子的说法中，正确的是：

A、电子的波长与电子的动量成反比。

B、电子的波长与电子的能量成正比。

C、电子的波长与电子的速率成正比。

D、电子的波长与电子的速率成反比。

5、爱因斯坦光电效应方程中的h表示（）

A、电子电量

B、普朗克常数

C、速度常数

D、光速

6、如果一个电子的德布罗意波长为0.1nm，对应的动量是（）（已知电子静止质量为9.11×10^-31kg，普朗克常数h=6.626×10^-34J·s）

A、6.583×10^-24kg·m/s

B、6.626×10^-24kg·m/s

C、6.583×10^-25kg·m/s

D、6.626×10^-25kg·m/s

7、一个光子的能量为3.99×

A.7.52

B.4.96

C.3.54

D.2.47

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下关于波粒二象性的描述正确的是：

A、光既具有波动性，又具有粒子性。

B、只有光子才具有波粒二象性。

C、所有微观粒子都具有波粒二象性。

D、波粒二象性是量子力学的基本特性之一。

2、下列现象中，能够体现波粒二象性的是：

A、光的衍射现象。

B、电子在原子核附近的散射现象。

C、光的干涉现象。

D、电子的轨道运动。

3、下列关于波粒二象性的描述正确的有（）。

A、普朗克通过研究黑体辐射问题，提出了能量量子化的观点，间接地支持了光的粒子性。

B、爱因斯坦提出光子的概念，解释了光电效应，证明了光具有粒子性。

C、康普顿效应中，光子与电子的碰撞体现了光的波动性。

D、电子衍射实验表明，电子不仅能表现出粒子性，还能表现出波动性。

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题干：光波具有波粒二象性，光电效应现象证明了光的粒子性。以下是一系列关于光电效应的实验和结论，请对每个情况进行分析，并给出相应的结论：

（1）某单色光的频率高于截止频率，对某种金属表面的电磁辐射进行照射，观察到光电效应现象。

（2）对上述实验进行调整，观察到光电流的变化情况与光强度有关。

（3）若在上述实验中保持光强度不变，改变照射光的频率，观察到光电流强度不再随频率的变化而变化。

（4）实验证明，光电效应中光电子的最大初动能与照射光的频率有关。

请根据上述情况，分别完成以下要求：

（1）画出光电效应现象示意图，并标注相关物理量。

（2）解释为什么（1）中会在照射光的频率高于截止频率时观察到光电效应现象。

（3）结合（2）的结论和实验现象，解释（2）、（3）中光电流强度与光强度的关系，以及光电流强度与照射光的频率的关系。

（4）根据实验结果，阐述光电效应的规律。

第二题

题目：以下是一系列关于光子和粒子的实验现象，请分析并回答相关问题。

1.实验A：将一束单色光照射到金属表面，观察到光电子被发射出来。

2.实验B：光子与电子碰撞后，电子被弹射出去，同时光子的波长发生变化。

3.实验C：光子与原子相互作用，导致原子从低能级跃迁到高能级。

问题：

（1）根据实验A，说明光具有什么性质？

（2）根据实验B，解释为什么光子的波长会发生变化？

（3）根据实验C，说明光子与原子相互作用时的能量转移过程。

第三题

背景信息：

在量子力学中，光的波粒二象性是描述其同时具有波动性和粒子性的特性。这一特性最早由光电效应实验中观察到，由爱因斯坦解释为光是由光子组成的粒子流，每个光子的能量与光的频率成正比。

题目：

1.请简述光电效应实验中光的波粒二象性是如何体现的。

2.计算一个频率为5×

3.若有一种金属，其逸出功为4.2?eV（电子伏特），请问这种金属能否被频率为

第四题

一束单色光经过一狭缝后，形成衍射条纹。如狭缝的宽度逐渐减小至某一特定值（称为临界宽度），衍射条纹将变得不明显。设单色光的波长为λ，狭缝的宽度为a，临界宽度为a