2020-2021学年高中物理第十七章波粒二象性综合评估（原卷板+解析版）

波粒二象性 时间：90分钟　分值：100分 一、选择题(1～7题为单选，8～10题为多选，每小题4分，共40分) 1．硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个波长为λ0的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常量)(　B　) A．h　　　　　　　　　　 B．Nh C．Nhλ0 D．2Nhλ0 解析：一个光电子的能量ε＝hν＝h，则N个光子的总能量E＝Nh，选项B正确． 2．关于康普顿效应，下列说法正确的是(　C　) A．康普顿效应证明光具有波动性 B．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变短了 C．康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了 D．康普顿效应可用经典电磁理论进行解释 解析：康普顿效应证明光具有粒子性，选项A错误；康普顿在研究石墨对X射线的散射时发现，在散射的X射线中，有些波长变长了，选项B错误，C正确；用经典电磁理论来解释康普顿效应遇到了困难，康普顿借助于光子理论，使其得到了圆满的解释，选项D错误． 3．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其他生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥着重要作用．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的．假设老鼠的体温约37 ℃，它发出的最强的热辐射的波长为λmin.根据热辐射理论，λmin与辐射源的绝对温度T的关系近似为Tλmin＝2.90×10－3 m·K，则老鼠发出的最强的热辐射的波长为(　B　) A．7.8×10－5 m B．9.4×10－6 m C．1.16×10－4 m D．9.7×10－8 m 解析：由Tλmin＝2.90×10－3 m·K可得，老鼠发出最强的热辐射的波长为λmin＝ m＝ m≈9.4×10－6 m，B正确． 4．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在的程度，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明(　D　) A．光只有粒子性没有波动性 B．光只有波动性没有粒子性 C．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性 D．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性 解析：光具有波粒二象性，这些照片说明少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性，故正确选项为D． 5．如图所示，在研究光电效应的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射光电管时不发生光电效应，则(　C　) A．A光的强度大于B光的强度 B．B光的频率大于A光的频率 C．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由a流向b D．用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是由b流向a 解析：根据产生光电效应的条件可知选项A、B均错误；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故选项C正确，D错误． 6．关于光电效应，下列几种表述中正确的是(　D　) A．金属的极限频率与入射光的频率成正比 B．光电流的强度与入射光的强度无关 C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的最大初动能要大 D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应 解析：金属的极限频率由该金属决定，与入射光的频率无关，光电流的大小随入射光强度增大而增大，选项A、B错误；不可见光包括能量比可见光大的紫外线、X射线、γ射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线电波，选项C错误；任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光波长小于这个波长，才能产生光电效应，故正确选项为D． 7.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G测出，反向电压U由电压表V测出． ... ...