选修3-5第十七单元波粒二象性 单元双基精品试卷 (B）（含答案）
文档属性
| 名称 | 选修3-5第十七单元波粒二象性 单元双基精品试卷 (B）（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 206.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-23 09:28:04 | ||
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文档简介
-1106805339725此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
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班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-5第十七单元波粒二象性（B）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )
A．发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多
B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 s
D．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生
2．下列关于波粒二象性的说法不正确的是( )
A．光电效应揭示了光的波动性
B．使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样
C．黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释
D．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
3．现用某一光电管进行光电效应实验，当用频率为ν的光照射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )
A．光照时间越长，光电流就越大
B．减小入射光的强度，光电流消失
C．用频率小于ν的光照射，光电效应现象消失
D．用频率为2ν的光照射，光电子的最大初动能变大
4．一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波长为( )
A．λ1＋λ22 B．λ1－λ22 C．λ1λ2λ1＋λ2 D．λ1λ2λ1－λ2
5．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则( )
A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大
B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流
D．若换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流
6．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a，0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是( )
A．普朗克常量h＝ab
B．断开开关S后，电流表G的示数不为零
C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变
7．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了具有能量之外还具有动量，被电子散射的X光子与入射的X光子相比( )
A．速度减小 B．频率减小 C．波长减小 D．能量减小
8．用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( )
A．甲光的强度大于乙光的强度
B．甲光的频率大于乙光的频率
C．甲光照射时产生的光电子初动能均为eUc
D．乙光的频率为W0＋eUch
9．利用金属晶格(大小约10－10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是( )
A．该实验说明了电子具有波动性
B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ＝h2meU
C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显
D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
10．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管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做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是( )
二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
(8分)历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔１号彗星的实验。探测器上所携带的重达400 kg的彗星“撞击器”将以1.0×104 m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.0×10-7 m/s的改变。已知普朗克常量h＝6.6×10-34 J·s。则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长为____________m，彗星的质量约为_______________kg。
13．(10分)电子具有多大速度时，德布罗意波的波长同光子能量为4×104 eV的X射线的波长相等？此电子需经多大的电压加速？
14．(10分)分别用λ和34λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属的逸出功是多大？
15．(12分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线。(h＝6.63×10－34 J·s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C)
(1)若高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长；
(2)若此时电流表读数为5 mA，1 s内产生5×1013个平均波长为1.0×10－10 m的光子，求伦琴射线管的工作效率。
16．(14分)在实验室的一个密闭暗箱内，依次放置小灯泡(紧靠暗箱左壁)、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片(紧靠暗箱右壁)，如图所示。小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经多次曝光，感光胶片上“针尖造影”的周围，才出现非常清晰的衍射条纹。测量结果表明，每秒到达胶片的“光能量”为5×10-13 J。已知有效光波波长为500 nm，暗箱长度为1.2 m，设光子依次通过狭缝，普朗克常数为6.63×10-34 J·s，求：
(1)每秒到达胶片的光子数。
(2)光束中“两相邻光子”先后到达胶片的时间及其平均距离。
(3)第(2)问的结果，能否支持光是“概率波”？请简要说明理由。
物 理（B）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，B错误；发生光电效应的反应时间一般都不超过10－9 s，C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能发生，D错误。
2．【答案】A
【解析】光电效应揭示了光的粒子性，A错误；单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性，但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性，B正确；黑体辐射的实验规律说明了电磁辐射是量子化的，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性来解释，C正确；热中子束射在晶体上产生衍射图样，是由于运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，D正确。
3．【答案】D
【解析】光电流的大小与入射光的时间无关，入射光的强度越大，饱和光电流越大，故A错误；能否发生光电效应与入射光的强度无关，减小入射光的强度，光电流不能消失，故B错误；用频率为ν的光照射时，有光电流产生，用频率小于ν的光照射，光电效应现象不一定消失，还要看入射光的频率是否小于极限频率，故C错误；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D正确。
4．【答案】C
【解析】中子的动量p1＝hλ1，氘核的动量p2＝hλ2，同向正碰后形成的氚核的动量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布罗意波长λ3＝hp3＝λ1λ2λ1＋λ2，C正确。
5．【答案】D
【解析】光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，增加电路中电源电压，光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，则光电流不会增大，故A错误；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A极的数目会减少，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B错误；若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光，其频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C错误；若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光，其频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D正确。
6．【答案】B
【解析】由hν＝W0＋Ek，变形得Ek＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝ba，故A错误；断开开关S后，初动能大的光电子，也可能达到阳极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表G的示数要减小，故D错误。
7．【答案】BD
【解析】光速不变，A错误；光子将一部分能量转移到电子，其能量减小，随之光子的频率减小、波长变长，B、D正确，C错误。
8．【答案】AD
【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，A正确；由光电效应方程Ek＝hν－W0，Ek＝Uce，由图可知，甲、乙的截止电压相同，故甲、乙的频率相同，B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eUc，C错误；由Ek＝hν－W0＝Uce得ν＝Uce＋W0h，D正确。
9．【答案】AB
【解析】能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；由德布罗意波的波长公式λ＝hp及动量p＝＝，可得λ＝h2meU，B正确；由λ＝h2meU可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D错误。
10．【答案】ACD
【解析】当反向电压U与入射光频率ν一定时，光电流i与光强成正比，所以A正确；频率为ν的入射光照射阴极所发射出的光电子的最大初动能为12mevmax2＝hν－W0，而截止电压Uc与最大初动能的关系为eUc＝12mvmax2，所以截止电压Uc与入射光频率ν的关系是eUc＝hν－W0，其函数图像不过原点，所以B错误；当光强与入射光频率一定时，单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的，所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减少，所以C正确；根据光电效应的瞬时性规律，不难确定D是正确的。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)
【答案】hcλ0 hc（λ0－λ）eλ0λ
【解析】设金属的截止频率为ν0，则该金属的逸出功W0＝hν0＝hcλ0；对光电子，由动能定理得eU0＝hcλ－W0，解得U0＝hc（λ0－λ）eλ0λ。
12．(8分)
【答案】1.65×10-40 4.0×1013
【解析】撞击前彗星“撞击器”的动量p＝mv＝1.0×106 kg?m/s，则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长λ＝hp＝1.65×10-40 m；以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，规定彗星初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得mv＝MΔv，则得彗星的质量M＝4.0×1013 kg。
(10分)
【解析】由德布罗意波公式λ＝hp＝hmeve
光子能量式E＝hν＝hcλ
联立可得：ve＝Emec＝4×104×1.6×10－199.1×10－31×3×108 m/s＝2.34×107 m/s
由动能定理得：eU＝12mev2e
解得U＝1.56×103 V。
(10分)
【解析】设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程得如下两式：
当用波长为λ的光照射时：Ek1＝hcλ－W0①
当用波长为34λ的光照射时：Ek2＝4hc3λ－W0②
又Ek1Ek2＝12③
解①②③组成的方程组得：W0＝2hc3λ。
15．(12分)
【解析】(1)伦琴射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短。
由W＝Ue＝hν＝hcλ
得λ＝hcUe＝6.63×10－34×3×1082×104×1.6×10－19 m＝6.2×10－11 m。
(2)高压电源的电功率P1＝UI＝100 W
每秒产生X光子的能量P2＝nhcλ＝0.1 W
效率为η＝P2P1×100%＝0.1%。
16．(14分)
【解析】(1)设每秒到达胶片的“光能量”、光子的能量分别为E0、E，则依据已知条件、光子说等可得每秒到达胶片的光子数
代入已知数据，可得n=1.26×106(个)。
(2)所谓光子“依次”到达胶片，即光子一个一个地通过狭缝。已知暗箱长度L=1.2m，则光束中两相邻光子先后到达胶片的时间Δt=1n=8.0×10-7s
两相邻光子的平均距离Δs=c·Δt=2.4×102 m。
(3)分析第(2)问的结果，Δs?L，可知在熏黑的玻璃“右侧”不可能同时有两个运动的光子，表明衍射条纹绝不是光子相互作用产生的，而是不同时刻到达胶片的许多光子、各自独立作用的积累效果。在胶片的衍射明纹、暗纹区，则分别表明光子到达该处的“机会”较大、较小，即光是一种“概率波”。
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
此卷只装订不密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
2020-2021学年度高中物理单元双基精品试卷
选修3-5第十七单元波粒二象性（B）
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )
A．发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内从金属内逸出的光电子数目增多
B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 s
D．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能发生
2．下列关于波粒二象性的说法不正确的是( )
A．光电效应揭示了光的波动性
B．使光子一个一个地通过单缝，若时间足够长，底片上也会出现衍射图样
C．黑体辐射的实验规律可用光的粒子性解释
D．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
3．现用某一光电管进行光电效应实验，当用频率为ν的光照射时，有光电流产生。下列说法正确的是( )
A．光照时间越长，光电流就越大
B．减小入射光的强度，光电流消失
C．用频率小于ν的光照射，光电效应现象消失
D．用频率为2ν的光照射，光电子的最大初动能变大
4．一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波长为( )
A．λ1＋λ22 B．λ1－λ22 C．λ1λ2λ1＋λ2 D．λ1λ2λ1－λ2
5．如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时，电路中有光电流，则( )
A．若增加电路中电源电压，电路中光电流一定增大
B．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
C．若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流
D．若换用波长为λ2(λ2＜λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流
6．用如图甲所示的装置研究光电效应现象。闭合开关S，用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应。图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν 的关系图象，图线与横轴的交点坐标为(a，0)，与纵轴的交点坐标为(0，－b)，下列说法中正确的是( )
A．普朗克常量h＝ab
B．断开开关S后，电流表G的示数不为零
C．仅增加照射光的强度，光电子的最大初动能将增大
D．保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，电流表G的示数保持不变
7．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现光子除了具有能量之外还具有动量，被电子散射的X光子与入射的X光子相比( )
A．速度减小 B．频率减小 C．波长减小 D．能量减小
8．用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示。已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( )
A．甲光的强度大于乙光的强度
B．甲光的频率大于乙光的频率
C．甲光照射时产生的光电子初动能均为eUc
D．乙光的频率为W0＋eUch
9．利用金属晶格(大小约10－10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是( )
A．该实验说明了电子具有波动性
B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ＝h2meU
C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显
D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
10．研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为ν的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管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做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向遏止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是( )
二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________。若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。
(8分)历史上美国宇航局曾经完成了用“深度撞击”号探测器释放的撞击器“击中”坦普尔１号彗星的实验。探测器上所携带的重达400 kg的彗星“撞击器”将以1.0×104 m/s的速度径直撞向彗星的彗核部分，撞击彗星后“撞击器”融化消失，这次撞击使该彗星自身的运行速度出现1.0×10-7 m/s的改变。已知普朗克常量h＝6.6×10-34 J·s。则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长为____________m，彗星的质量约为_______________kg。
13．(10分)电子具有多大速度时，德布罗意波的波长同光子能量为4×104 eV的X射线的波长相等？此电子需经多大的电压加速？
14．(10分)分别用λ和34λ的单色光照射同一金属，发出的光电子的最大初动能之比为1∶2.以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属的逸出功是多大？
15．(12分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线。(h＝6.63×10－34 J·s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C)
(1)若高压电源的电压为20 kV，求X射线的最短波长；
(2)若此时电流表读数为5 mA，1 s内产生5×1013个平均波长为1.0×10－10 m的光子，求伦琴射线管的工作效率。
16．(14分)在实验室的一个密闭暗箱内，依次放置小灯泡(紧靠暗箱左壁)、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片(紧靠暗箱右壁)，如图所示。小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经多次曝光，感光胶片上“针尖造影”的周围，才出现非常清晰的衍射条纹。测量结果表明，每秒到达胶片的“光能量”为5×10-13 J。已知有效光波波长为500 nm，暗箱长度为1.2 m，设光子依次通过狭缝，普朗克常数为6.63×10-34 J·s，求：
(1)每秒到达胶片的光子数。
(2)光束中“两相邻光子”先后到达胶片的时间及其平均距离。
(3)第(2)问的结果，能否支持光是“概率波”？请简要说明理由。
物 理（B）答 案
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项是符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．【答案】A
【解析】发生光电效应时，不改变入射光的频率，增大入射光强度，则单位时间内打到金属上的光子个数增加，则从金属内逸出的光电子数目增多，A正确；光电子的最大初动能跟入射光强度无关，随入射光的频率增大而增大，B错误；发生光电效应的反应时间一般都不超过10－9 s，C错误；只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能发生，D错误。
2．【答案】A
【解析】光电效应揭示了光的粒子性，A错误；单个光子通过单缝后在底片上呈现出随机性，但大量光子通过单缝后在底片上呈现出波动性，B正确；黑体辐射的实验规律说明了电磁辐射是量子化的，即黑体辐射是不连续的、一份一份的，所以黑体辐射可用光的粒子性来解释，C正确；热中子束射在晶体上产生衍射图样，是由于运动的实物粒子具有波的特性，即说明中子具有波动性，D正确。
3．【答案】D
【解析】光电流的大小与入射光的时间无关，入射光的强度越大，饱和光电流越大，故A错误；能否发生光电效应与入射光的强度无关，减小入射光的强度，光电流不能消失，故B错误；用频率为ν的光照射时，有光电流产生，用频率小于ν的光照射，光电效应现象不一定消失，还要看入射光的频率是否小于极限频率，故C错误；根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，故D正确。
4．【答案】C
【解析】中子的动量p1＝hλ1，氘核的动量p2＝hλ2，同向正碰后形成的氚核的动量p3＝p2＋p1，所以氚核的德布罗意波长λ3＝hp3＝λ1λ2λ1＋λ2，C正确。
5．【答案】D
【解析】光电流的强度与入射光的强度有关，当光越强时，光电子数目会增多，增加电路中电源电压，光电流可能会增加，当达到饱和光电流后，再增大电压，则光电流不会增大，故A错误；将电路中电源的极性反接，电子受到电场阻力，到达A极的数目会减少，则电路中电流会减小，甚至没有电流，故B错误；若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光，其频率有可能大于极限频率，电路中可能有光电流，故C错误；若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光，其频率一定大于极限频率，电路中一定有光电流，故D正确。
6．【答案】B
【解析】由hν＝W0＋Ek，变形得Ek＝hν－W0，可知图线的斜率为普朗克常量，即h＝ba，故A错误；断开开关S后，初动能大的光电子，也可能达到阳极，所以电流表G的示数不为零，故B正确；只有增大入射光的频率，才能增大光电子的最大初动能，与光的强度无关，故C错误；保持照射光强度不变，仅提高照射光频率，单个光子的能量增大，而光的强度不变，那么光子数一定减少，发出的光电子数也减少，电流表G的示数要减小，故D错误。
7．【答案】BD
【解析】光速不变，A错误；光子将一部分能量转移到电子，其能量减小，随之光子的频率减小、波长变长，B、D正确，C错误。
8．【答案】AD
【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大，A正确；由光电效应方程Ek＝hν－W0，Ek＝Uce，由图可知，甲、乙的截止电压相同，故甲、乙的频率相同，B错误；甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eUc，C错误；由Ek＝hν－W0＝Uce得ν＝Uce＋W0h，D正确。
9．【答案】AB
【解析】能得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；由德布罗意波的波长公式λ＝hp及动量p＝＝，可得λ＝h2meU，B正确；由λ＝h2meU可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，C错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象与电子相比不明显，故D错误。
10．【答案】ACD
【解析】当反向电压U与入射光频率ν一定时，光电流i与光强成正比，所以A正确；频率为ν的入射光照射阴极所发射出的光电子的最大初动能为12mevmax2＝hν－W0，而截止电压Uc与最大初动能的关系为eUc＝12mvmax2，所以截止电压Uc与入射光频率ν的关系是eUc＝hν－W0，其函数图像不过原点，所以B错误；当光强与入射光频率一定时，单位时间内单位面积上逸出的光电子数及其最大初动能是一定的，所形成的光电流强度会随反向电压的增大而减少，所以C正确；根据光电效应的瞬时性规律，不难确定D是正确的。
二、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求做答，计算题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
11．(6分)
【答案】hcλ0 hc（λ0－λ）eλ0λ
【解析】设金属的截止频率为ν0，则该金属的逸出功W0＝hν0＝hcλ0；对光电子，由动能定理得eU0＝hcλ－W0，解得U0＝hc（λ0－λ）eλ0λ。
12．(8分)
【答案】1.65×10-40 4.0×1013
【解析】撞击前彗星“撞击器”的动量p＝mv＝1.0×106 kg?m/s，则撞击前彗星“撞击器”对应物质波波长λ＝hp＝1.65×10-40 m；以彗星和撞击器组成的系统为研究对象，规定彗星初速度的方向为正方向，由动量守恒定律得mv＝MΔv，则得彗星的质量M＝4.0×1013 kg。
(10分)
【解析】由德布罗意波公式λ＝hp＝hmeve
光子能量式E＝hν＝hcλ
联立可得：ve＝Emec＝4×104×1.6×10－199.1×10－31×3×108 m/s＝2.34×107 m/s
由动能定理得：eU＝12mev2e
解得U＝1.56×103 V。
(10分)
【解析】设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程得如下两式：
当用波长为λ的光照射时：Ek1＝hcλ－W0①
当用波长为34λ的光照射时：Ek2＝4hc3λ－W0②
又Ek1Ek2＝12③
解①②③组成的方程组得：W0＝2hc3λ。
15．(12分)
【解析】(1)伦琴射线管阴极上产生的热电子在20 kV高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光子的波长最短。
由W＝Ue＝hν＝hcλ
得λ＝hcUe＝6.63×10－34×3×1082×104×1.6×10－19 m＝6.2×10－11 m。
(2)高压电源的电功率P1＝UI＝100 W
每秒产生X光子的能量P2＝nhcλ＝0.1 W
效率为η＝P2P1×100%＝0.1%。
16．(14分)
【解析】(1)设每秒到达胶片的“光能量”、光子的能量分别为E0、E，则依据已知条件、光子说等可得每秒到达胶片的光子数
代入已知数据，可得n=1.26×106(个)。
(2)所谓光子“依次”到达胶片，即光子一个一个地通过狭缝。已知暗箱长度L=1.2m，则光束中两相邻光子先后到达胶片的时间Δt=1n=8.0×10-7s
两相邻光子的平均距离Δs=c·Δt=2.4×102 m。
(3)分析第(2)问的结果，Δs?L，可知在熏黑的玻璃“右侧”不可能同时有两个运动的光子，表明衍射条纹绝不是光子相互作用产生的，而是不同时刻到达胶片的许多光子、各自独立作用的积累效果。在胶片的衍射明纹、暗纹区，则分别表明光子到达该处的“机会”较大、较小，即光是一种“概率波”。