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高中物理
第十七章 波粒二象性
第十七章 波粒二象性 知识点题库
试求原子中电子速度的不确定量,取原子的线度约10
-10
m
下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则()
A .
在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B .
从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C .
照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大
D .
若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
如图所示,把一块不带电的锌板连接在验电器上.当用紫外线照射锌板时,发现验电器指针偏转一定角度,则( )
A .
锌板带正电,验电器带负电
B .
若改用强度更小的紫外线照射锌板,验电器的指针也会偏转
C .
若改用红外线照射锌板,验电器的指针仍然会发生偏转
D .
这个现象可以说明光具有波动性
某光电管用金属钠作为阴极金属,已知金属钠的逸出功为2.29eV,现用波长为300nm的光照射金属钠表面,普朗克常量h=6.63×10
﹣34
J•s,真空中的光速c=3.0×10
8
m/s,电子电荷量e=1.6×10
﹣19
C,1nm=10
﹣9
m,求:
(1) 金属钠的截止频率
(2) 光电子的最大初动能
(3) 该光电管的遏止电压.(结果均保留两位有效数字)
用绿光照射光电管,产生了光电效应,欲使光电子逸出时的最大初动能增大,下列作法可取的是( )
A .
改用红光照射
B .
增大绿光的强度
C .
改用紫光照射
D .
增大光电管上的加速电压
下列说法中正确的是( )
A .
物质波属于机械波
B .
物质波与机械波没有本质区别
C .
只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性
D .
德布罗意认为,任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波和它对应,这种波叫物质波
如图为演示光电效应的装置,闭合开关S,当用某种频率的光照射光电管时,电流表A有示数,则下列说法中正确的是( )
A .
断开开关S,则电流表示数为零
B .
将滑动变阻器的滑片c向a端移动,电流表的示数减小
C .
换用频率更高的光照射光电管,并将电源反接,电流表的示数一定增大
D .
增大照射光电管的光照强度,同时将滑动变阻器的滑片c向a端移动,电流表的示数一定增大
小明用金属铷为阴极的光电管,观测光电效应现象,实验装置示意如图所示.
(1) 图甲中电极A为光电管的
(选填“阴极”或“阳极”);
(2) 在某次光电效应实验中,得到的遏止电压u
C
与入射光的频率ν的关系如图乙所示,若该直线的斜率和截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为
,所用材料的逸出功可表示为
。
已知锌发生光电效应的逸出功等于W=3.3eV,求
(1) 锌发生光电效应的的极限频率应该多少?
(2) 若照射锌板的入射光的光子能量为5eV,那么从锌板放出的光电子的最大初动能为多少.(普朗克常数取h=6.6×10
-34
J s 1 eV=1.60×10
-19
J )
实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是( )
A .
β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
B .
人们利慢中子衍射来研究晶体的结构
C .
人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
D .
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
如图,若x轴表示时间,y轴表示位移,则该图像反映了质点从某时刻起做匀速直线运动时,位移与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的( )
A .
若x轴表示长度,y轴表示力的大小,则该图像可以反映在弹性限度内,一根可以拉伸和压缩的轻弹簧,其弹力的大小与弹簧长度之间的关系
B .
若x轴表示时间,y轴表示感应电动势,则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路,当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系
C .
若x轴表示频率,y轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与入射光频率之间的关系
D .
若x轴表示距离,y轴表示势能,则该图像可以反映两个分子间,分子势能随分子间距离变化的关系
下列说法中正确的是( )
A .
光电效应进一步证实了光的波动特性
B .
为了解释黑体辐射规律,普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的
C .
经典物理学不能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征
D .
天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关
研究光电效应实验的电路如图所示,电源电动势为
,内阻不计;用频率为
的光照射光电管阴极K,当滑动变阻器的滑片在最左侧时,微安表中的电流不为零;当滑动变阻器的滑片向右滑动使电压表的示数为
时,微安表中的电流恰好为零。已知普朗克常量
,则阴极K的逸出功为( )
A .
B .
C .
D .
波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的是( )
A .
粒子的动量越小,其波动性越易观察
B .
速率相同的质子和电子,质子的德布罗意波长比电子长
C .
康普顿效应进一步证实了光的波动说的正确性
D .
电子的衍射现象可以证明光具有粒子性
氢原子的能级图如图甲所示,一群处于第4能级的氢原子,向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光,其中只有频率为
、
的两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应.分别用频率为
、
的两种光照射光电管阴极K,测得电流随电压变化的图像如图丙所示.下列说法中正确的是( )
A .
图丙中的图线
所表示的光的光子能量为
B .
图乙研究阴极K的遏止电压与照射光频率关系时,电源左侧为负极
C .
处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为
的光子并电离
D .
用图丙中的图线
所表示的光照射阴极K时,光电子的最大初动能比用图线
所表示的光照射时小
核电站铀核裂变的产物是多样的,一种典型的铀核裂变是生成钡和氪,同时放出3个中子,核反应方程是
, 铀核的质量为
, 钡核的质量为
, 氪核的质量为
, 中子的质量为
。此类核反应中放出
光子,能使逸出功为
的金属板放出最大初动能为
的光电子,已知电子的质量为
, 光速为
, 普朗克常量为
, 则( )
A .
该核反应放出的核能为
B .
光子是原子核外最外层电子向基态跃迁时放出的,因此能量很高
C .
这些光电子的德布罗意波长不小于
D .
该核反应产物的结合能之和大于反应前铀核的结合能
如图甲所示,阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极,阴极K在受到光照时能够发射光电子。阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整,电源的正负极也可以对调。闭合开关后,阳极A吸收阴极K发出的光电子,在电路中形成光电流。现分别用蓝光、弱黄光、强黄光照射阴极K,形成的光电流与电压的关系图像如图乙示,图中a、b、c光依次为( )
A .
蓝光、弱黄光、强黄光
B .
弱黄光、蓝光、强黄光
C .
强黄光、蓝光、弱黄光
D .
蓝光、强黄光、弱黄光
描述氢光谱巴耳末谱线系的公式为:
, 式中n=3,4,5…,R=1.10×10
7
m
-1
。已知可见光的波长范围是4.0×10
7
m~7.6×10
7
m,金属钠发生光电效应的极限波长为5.4×10
7
m。下列说法正确的是( )
A .
从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光属于红外线
B .
从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的光属于紫外线
C .
从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光照射钠时能发生光电效应
D .
从n=4能级跃迁到n=2能级辐射出的光照射钠时能发生光电效应
如图所示,是研究光电效应的实验装置,某同学进行了如下操作。(i)用频率为v
1
的光照射光电管,此时电流表中有电流。调节滑动变阻器,使微安表示数恰好变为0,记下此时电压表的示数U
1
。 (ii)用频率为v
2
的光照射光电管,重复(i)中的步骤,记下电压表的示数U
2
。已知电子的电荷量为e。
(1) 滑动头P向b滑动过程中电流表中的电流如何变化?
(2) 请根据实验结果推导普朗克常量的计算式。
某同学用如图甲所示电路研究光电效应中截止电压
与入射光频率
的关系,
图像如图乙所示。电子的电量为e,下列说法正确的是( )
A .
普朗克常量
B .
该金属的逸出功为
C .
入射光频率越高,金属的极限频率越高
D .
入射光的频率为
, 电压表示数为
时,增加入射光的强度,则电流表有示数
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