階段測(cè)試3 波粒二象性(一)
一、選擇題(本題共6小題，每小題7分，共42分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～3題只有一項(xiàng)符合題目要求，第4～6題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分．)
1．下列關(guān)于光的波粒二象性的說(shuō)法中正確的是( )
A．光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的，不能統(tǒng)一
B．在衍射現(xiàn)象中，暗條紋的地方是光子永遠(yuǎn)不能到達(dá)的地方
C．大量光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)，少量光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)
D．頻率低的光子表現(xiàn)出的粒子性強(qiáng)，頻率高的光子表現(xiàn)出的波動(dòng)性強(qiáng)
【答案】C
【解析】光的波粒二象性是指光有時(shí)表現(xiàn)為波動(dòng)性，有時(shí)表現(xiàn)為粒子性，二者是統(tǒng)一的，故A錯(cuò)誤；在衍射現(xiàn)象中，暗條紋是指振動(dòng)減弱的地方，并非光子不能到達(dá)的地方，故B錯(cuò)誤；光既具有粒子性，又具有波動(dòng)性，大量的光子波動(dòng)性比較明顯，個(gè)別光子粒子性比較明顯，故C正確；光的粒子性和波動(dòng)性與光子頻率高低無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選C．
2．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是( )
A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B．只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小
D．入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
【答案】A
【解析】金屬材料的逸出功與其極限頻率相對(duì)應(yīng)，即W＝hν0，顯然ν0越大，W越大，A對(duì)，只有當(dāng)入射光的頻率大于某種金屬的極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)，B錯(cuò)，由光電效應(yīng)方程mv2＝hν－W可知，從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率或光子的能量hν有關(guān)，而某種金屬的逸出功是確定的，與光子的最大初動(dòng)能無(wú)關(guān)，C錯(cuò)．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的光強(qiáng)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)，只要入射光的光強(qiáng)一定，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就一定，D錯(cuò)．
3．光子有能量，也有動(dòng)量，它也遵守有關(guān)動(dòng)量的規(guī)律，如圖所示，真空中，有一“∞”字形裝置可繞通過(guò)橫桿中點(diǎn)的豎直軸OO′在水平面內(nèi)靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)，其中左邊是圓形黑紙片(吸收光子)，右邊是和左邊大小、質(zhì)量相同的圓形白紙片(反射光子)．當(dāng)用平行白光垂直照射這兩個(gè)圓面時(shí)，關(guān)于裝置開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)情況(俯視)的下列說(shuō)法中正確的是( )
A．順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng) B．逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)
C．都有可能 D．不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)
【答案】B
【解析】白紙片發(fā)射光子，光子的動(dòng)量變化大，由動(dòng)量定理知，光子對(duì)白紙片的沖擊力大，B正確．
4．利用金屬晶格(大小約為10－10 m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過(guò)電場(chǎng)加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是( )
A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電子具有波動(dòng)性
B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波長(zhǎng)為λ＝
C．加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯
D．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯
【答案】AB
【解析】能得到電子的衍射圖樣，說(shuō)明電子具有波動(dòng)性，故A正確．
由Ue＝mv2得v＝ ，
動(dòng)量p＝mv＝m ＝，
波長(zhǎng)λ＝＝，故B對(duì)．
由上式可知，U越大，λ越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)．用相同動(dòng)能的質(zhì)子代替電子時(shí)，由p＝可知，m變大，p變大，λ變小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故D錯(cuò)．故選A、B．
5．(2019年天津二模)現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，光和實(shí)物粒子都具有波粒二象性．下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是( )
A．一定頻率的光照射到鋅板上，光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)鋅板上發(fā)射的光電子的數(shù)目就越多
B．在白光下觀察豎直放置的肥皂膜，呈現(xiàn)彩色條紋的干涉現(xiàn)象
C．陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶
D．人們常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距大致相同
【答案】BD
