2020-2021学年高二物理鲁科版（2019）选择性必修第三册单元测试AB卷
第6章
波粒二象性
1.下列利用光子说对光电效应的解释正确的是(
)
A.金属表面的一个电子只能吸收一个光子
B.电子吸收光子后一定能从金属表面逸出,成为光电子
C.金属表面的一个电子吸收若干个光子,积累了足够的能量才能从金属表面逸出
D.无论光子能量大小如何,电子吸收光子并积累能量后,总能逸出成为光电子
2.如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为的光照到阴极上时，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.若换用波长为的光照射阴极时，电路中一定有光电流
C.若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
D.若换用波长为的光照射阴极时，电路中一定没有光电流
3.说明光具有粒子性的现象是(
)
A.光电效应
B.光的干涉
C.光的衍射
D.光的色散
4.下列有关光的波粒二象性的说法中,正确的是(
)
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子与电子是同样的一种粒子
C.光的波长越长,其波动性越显著;波长越短,其粒子性越显著
D.大量光子的行为往往显示出粒子性
5.如图所示为研究光电效应的电路图。开关闭合后，当用频率为的单色光照射光电管的阴极时，电流表有示数。下列说法正确的是（
）
A.
若只让滑片向端移动，则光电子到达A板的动能增大
B.
若只增加该单色光的强度，则电流表示数不变
C.
若改用频率大于的单色光照射光电管的阴极，则阴极的逸出功变大
D.
若将电源的正负极调换，则无论入射光的频率多大，电流表的示数一定为零
6.现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是(
)
A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大
B.保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，饱和光电流变大
C.保持入射光的光强不变，入射光的频率变低，光电子的最大初动能变大
D.保持入射光的光强不变，不断减小人射光的频率，始终有光电流产生
7.实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中不能体现波动性的是(???
)
A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B.光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关
C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
8.下列对于德布罗意波的认识,正确的是(??
)
A.光波是一种物质波
B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体不具有波动性
9.关于光电效应，下列说法中正确的是（
）
A.
极限频率越大的金属逸出功越大
B.
光电子的最大初动能与入射光频率成正比
C.
增大光电管的加速电压，其饱和光电流一定增大
D.
光电效应表明光具有波动性
10.用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间,在胶片上出现的图像如图所示,该实验表明(?
?)
A.光的本质是波
B.光的本质是粒子
C.光的能量在胶片上分布不均匀
D.光到达胶片上不同位置的概率相同
11.氢原子的核外电子从的能级跃迁到的能级时，发出的光恰好能使某种金属发生光电效应，则下列各种说法中正确的是(
)
A．该光是氢原子所有可能发出的光中能量最大的
B．氢原子中由高能级跃迁到的能级时发出的光可能使该金属发生光电效应
C．该金属发生光电效应产生的光电子的最大能量恰好等于氢原子从的能级跃迁到的能级所放出光子的能量
D．氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出光子的能量等于该金属的逸出功
12.用如图所示装置做光电效应实验，下述正确的是（
）
A．光电效应现象是由爱因斯坦首先发现的
B．实验现象揭示了光具有波动性
C．实验中，光电子从锌板逸出，验电器带正电
D．实验中，若用可见光照射锌板，也能发生光电效应
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.根据光电效应的规律，金属表面的一个电子一次只能吸收一个光子。故A正确；
B.每一种金属在产生光电效应时都存在一极限频率(或称截止频率)，即照射光的频率不能低于某一临界值，当电子吸收的光子的能量大于逸出功时，电子才能能从金属表面逸出，成为光电子。故B错误；
C.D.波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，光子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。光的频率低于极限频率时，无论多强的光，照射的时间多长都无法使电子逸出。故CD错误。
故选：A
2.答案：B
解析：A.图中光电管加的是正向电压，若增加电路中电源电压，仍用波长为的光照射，若光电流已经达到饱和值，光电流将不增大，故A错误；
B.若换用波长为的光照射阴极K时，则对应的频率一定大于极限频率，电路中一定有电流，故B正确；
C.若将电源极性反接时，其它条件不变，光电管加的是反向电压，由于光电子有一定的初动能，若反向电压小于截止电压，电路中仍有光电流，故C错误；
D.由题意,入射光的波长为λ时,能发生光电效应,若换用波长为的光照射阴极K时，入射光的频率减小，不一定发生光电效应，电路中不一定有交电流，故D错误。
故选：B。
3.答案：A
解析：光的干涉、衍射、色散说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故A正确,B、C、D错误.故选A
4.答案：C
解析：A.光既是波又是粒子，A错误；
B.光子不带电，没有静止质量，而电子带负电，由质量，B错误；
C.光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，C正确；
D.个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，D错误；
故选C
5.答案：A
解析：A、用一定频率单色照射光电管时,电流表指针会发生偏转,知,所以A正确.
B、发生光电效应后,增加光的强度能使光电流增大,B正确;
C、增滑片向左移,光电管两端的电压增大,左边的极板为负极,右边极板为正极,到达极板的光电子数增大,电流表示数增大,C正确D错误;
6.答案：A
解析：A.
保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，故A正确；
B.
保持入射光的光强不变，饱和光电流与入射光的频率无关，故B错误；
C.
根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变低，光电子的最大初动能变小，故C错误；
D.
如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误。
故选：A。
7.答案：B
解析：干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性；根据光电效应方程。可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，没有体现波动性；可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以发生衍射现象，具有波动性；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以发生衍射现象，说明具有波动性由上述分析可知，本题选B.
8.答案：C
解析：光波是电磁波,A错误;宏观物体由于波长太短,所以看不到它的干涉、衍射现象,但仍具有波动性,D错误;电子的衍射证实了物质波的假设是正确的,B错误,C正确。
9.答案：A
解析：A、根据知，极限频率越大的金属材料逸出功越大。故A正确。
B、根据光电效应方程知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是正比关系。故B错误。
C、增大光电管的加速电压，其饱和光电流不一定增大。故C错误。
D、光电效应表明光具有粒子性。故D错误。
10.答案：C
解析：用很弱的光做单缝衍射实验,改变曝光时间在胶片出现的图样,说明光有波粒二象性,故A、B错误;说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的,也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀,故C正确,D错误.
11.答案：D
解析：恰好发生光电效应，说明光子的能量等于金属的逸出功，故D正确；氢原子从n=2的能级跃迁到n=1的能级，所放出光子的能量是所有相邻能级间跃迁时能量最大的，但小于其他能级跃迁到n=1的能级时所放出的光子的能量，故A错；氢原子从高能级跃迁到n=2的能级所放出的光子的能量都小于从n=2的能级跃迁到n=1的能级所放出的光子的能量，不会使金属发生光电效应，故B错；恰好发生光电效应，说明光电子的最大初动能为零，故C错。
12.答案：B2020-2021学年高二物理鲁科版（2019）选择性必修第三册单元测试卷
第6章
波粒二象性
B卷
1.某实验小组利用如图甲所示电路研究光电效应现象，得到了如图乙所示的光电流与电压关系图像，下列说法中不正确的是(
)
A.黄光照射发射出光电子的最大初动能为
B.使用蓝光照射比黄光照射需要克服的逸出功更大
C.使用同种颜色的光照射发生光电效应时，光强越强，光电流越大
D.如果换用紫光照射该种材料也一定能够发生光电效应
2.某同学采用如图所示的装置来研究光电效应现象。某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光电效应现象，闭合开关S，在阳极A和阴极K之间加反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表显示的电压值U称为反向截止电压。现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到的反向截止电压分别为U1和U2。设电子质量为m，电荷量为e，则下列关系式中正确的是（
）
A.两种单色光照射阴极时，光电子的最大初动能之比
B.阴极K金属的极限频率
C.普朗克常量
D.阴极K金属的逸出功
3.某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。则下列说法正确的是(
)
A.甲光的频率大于乙光的频率
B.乙光的波长大于丙光的波长
C.甲光的光强大于丙光的光强
D.甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等
4.如图所示,实验中分别用波长为的单色光照射光电管的阴极K,测得相应的遏止电压分别为和,设电子的质量为m、带电荷量为e,真空中的光速为c,下列说法正确的是(
)
A.若,则
B.根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率
C.用波长为的光照射时,光电子的最大初动能为
D.入射光的波长与光电子的最大初动能成正比
5.关于康普顿效应和光电效应，下列说法正确的是(
)
A.康普顿效应说明光子有动量，即光具有波动性
B.对于某种金属，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C.只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生
D.极限频率越大的金属材料逸出功越大
6.如图所示是光电管的原理图，已知当有波长为的光照到阴极上时，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.若换用波长为的光照射阴极时，电路中一定有光电流
C.若将电源极性反接，电路中一定没有光电流产生
D.若换用波长为的光照射阴极时，电路中一定没有光电流
7.实验得到金属钙的光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是(
)
金属
钨
钙
钠
截止频率
10.95
7.73
5.53
逸出功
4.54
3.20
2.29
A.如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
B.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
C.如用金属钨做实验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出
D.如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为,则
8.某金属被光照射后产生了光电效应现象，实验测得该金属的遏止电压与入射光频率ν之间的关系如图所示。已知图线的斜率为b，与ν轴交点的横坐标为a，电子的电荷量为e，则由图可知（
）
A.遏止电压与入射光的频率无关
B.普朗克常量为b
C.该金属的逸出功为
D.入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为
9.在图甲所示光电效应实验中，分别用三束单色光照射到阴极K上，测得光电流与电压的关系如图乙所示，分别为蓝光和黄光的遏止电压.下列说法正确的是（
）
A.强黄光照射形成的饱和电流较大，说明强黄光光子能量大于弱黄光光子能量
B.强黄光照射形成的饱和电流较大，说明强黄光光子能量小于弱黄光光子能量
C.，说明黄光照射逸出的光电子的最大初动能大于蓝光照射逸出的光电子的最大初动能
D.，说明黄光照射逸出的光电子的最大初动能小于蓝光照射逸出的光电子的最大初动能
10.如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出．钨的逸出功为4.5eV．现分别用能量不同的光子照射钨板（各光子的能量在图上标出）．那么，下列图中有光电子到达金属网的是（ ）
A.①②③???B.②③????C.③④????D.①②
11.新冠病毒的整体尺寸一般在30～80nm，用光学显微镜即可观察。但如果病毒团聚在一起，就无能为力了，就需要继续放大，一般5～10万倍，可以有效观察到单个病毒。如果要清晰识别病毒形态，那还需要继续放大10～15万倍比较好。这时就需要借助一种更加专业的仪器设备——电子显微镜。用光学显微镜观察物体时，由于衍射，被观测的物体上的一个光点经过透镜后不再会聚为一点而是形成了一个光斑，这样物体的像就模糊了；电子束也是一种波，把电子加速后，它的德布罗意波比可见光波长短得多，衍射现象的影响就小的多，这样就可以极大地提高显微镜分辨能力。已知物质波的波长为，p为物体的动量，h为普朗克常数。根据以上材料，下列说法正确的是（
）
A．该材料的信息说明了电子具有粒子性
B．为了进一步提高电子显微镜的分辨本领，应当降低加速电子的电压
C．相比电子显微镜，质子显微镜的分辨本领更强
D．电子的动量越小，电子显微镜的分辨本领越强
12.下列对于德布罗意波的认识,正确的是(??
)
A.光波是一种物质波
B.X光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体不具有波动性
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据爱因斯坦光电效应方程有，当两极板之间所加反向电压恰好可以使光电子不能到达A极板时，对应的电压就是遏止电压.根据动能定理可知，解得，由题图乙可知，选项A正确；同种材料的逸出功相同，与入射光的颜色无关，是由材料本身的性质决定的，选项B错误；光强越强，单位时间内照射在材料上的光电子数越多，射出的光电子数越多，对应的光电流越大，选项C正确；因为紫光频率大于黄光和蓝光的频率，紫光光子具有的能量大于黄光和蓝光光子的能量，故换用紫光照射该种材料一定能够发生光电效应，选项D正确.
2.答案：D
解析：光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得,,
根据爱因斯坦光电效应方程得,,两种单色光照射阴极时，光电子的最大初动能之比,阴极K金属的极限频率,
普朗克常量,阴极K金属的逸出功故A、B、C错误，D正确；故选D。
3.答案：C
解析：A.根据爱因斯坦光电效应方程可知,,根据动能定理可知,,入射光的频率越高,对应的遏止电压越大，分析图象可知，甲光的遏止电压比乙光小，则甲光的频率小于乙光，故A错误；
B.分析图象可知,丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压,则丙光的频率小于乙光的频率,根据频率和波长的关系可知,，则乙光的波长小于丙光的波长，故B错误；
C.分析图象可知，甲光和丙光的遏止电压相等，则频率相等，但甲光的饱和光电流大，则甲光内含有的光子个数多，即甲光的光强大于丙光，故C正确；
D.丙光的遏止电压等于甲光的遏止电压,由可知，甲光产生的光电子的最大初动能等于丙光产生的光电子的最大初动能，故D错误。
故选：C。
4.答案：C
解析：根据光电效应方程有,因此若，则,故A错误;根据,其中,根据题述条件可求解,故B错误;根据可知,用波长为的光照射时,光电子的最大初动能为,故C正确;根据可知入射光的波长与光电子的最大初动能不成正比,故D错误.
5.答案：D
解析：康普顿效应说明光子有动量，即光具有粒子性，故A错误;从光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不是成正比，B错误;发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，只有入射光的波长小于该金属的极限波长，光电效应才能产生，故C错误;根据知，金属的极限频率越大，逸出功越大.故D正确。
6.答案：B
解析：A.图中光电管加的是正向电压，若增加电路中电源电压，仍用波长为的光照射，若光电流已经达到饱和值，光电流将不增大，故A错误；
B.若换用波长为的光照射阴极K时，则对应的频率一定大于极限频率，电路中一定有电流，故B正确；
C.若将电源极性反接时，其它条件不变，光电管加的是反向电压，由于光电子有一定的初动能，若反向电压小于截止电压，电路中仍有光电流，故C错误；
D.由题意,入射光的波长为λ时,能发生光电效应,若换用波长为的光照射阴极K时，入射光的频率减小，不一定发生光电效应，电路中不一定有交电流，故D错误。
故选：B。
7.答案：D
解析：A.由光电效应方程：可知，图线的斜率表示普朗克常量，横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率，也可能知道极限波长，根据可求出逸出功，普朗克常量与金属的性质、与光电子的最大初动能、入射光的频率无关，如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故A错误；如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，其斜率与图中直线的斜率相等，故B错误；如用金属钨做实验，当入射光的频率时，不可能会有光电子逸出，故C错误；如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线，设其延长线与纵轴交点的坐标为，由于钠的逸出功小于钙的逸出功，则，故D正确；故选D。
8.答案：D
解析：由图可知，遏止电压随入射光频率ν的增大而增大，故选项A错误；由光电效应方程可知，光电子的最大初动能，而最大初动能与遏止电压的关系为，故有，整理可得，结合图象可得，故，选项B错误；当时，故有，选项C错误；当入射光的频率为时，由可得光电子的最大初动能为，故选项D正确。
9.答案：D
解析：本题考查光电效应.强黄光照射形成的饱和电流大于弱黄光形成的饱和电流，表明强黄光照射时单位时间内阴极发出的光电子数量多.根据爱因斯坦的光子说，光子的能量满足，光子能量与光的频率有关，故强黄光和弱黄光光子能量相等，选项AB错误；分别为蓝光和黄光的遏止电压，满足，由于，故黄光照射逸出的光电子的最大初动能小于蓝光照射逸出的光电子的最大初动能，选项D正确，C错误.
10.答案：B
11.答案：C
解析：A、由题可知电子发生了衍射，说明电子具有波动性，故A错误；
B、设经过电场加速后电子的速度为v，由动能定理可知，eU＝﹣0，解得：v＝，电子德布罗意波的波长λ＝＝；由于波长越小，则显微镜分辨能力越强，可知为了进一步提高电子显微镜的分辨本领，应当减小波长，则需要增大加速电子的电压，故B错误；
C、由上面的分析同理可得质子的德布罗意波波长λ＝，由于质子的质量远大于电子的质量，则质子的德布罗意波波长更短，波长越短则衍射现象越不明显，显微镜的分辨本领越强，故C正确；D、电子德布罗意波的波长λ＝，可知电子的动量越小，德布罗意波的波长越大，则衍射越将明显，电子显微镜的分辨本领越弱，故D错误。
故选：C。
12.答案：C
解析：光波是电磁波,A错误;宏观物体由于波长太短,所以看不到它的干涉、衍射现象,但仍具有波动性,D错误;电子的衍射证实了物质波的假设是正确的,B错误,C正确。
