内容正文:
第七十八讲:波粒二象性
一、单选题
1.下列说法中不是体现量子化的是( )
A.普朗克认为微观粒子的能量是分立的
B.教室里上课同学的人数 C.任一带电体的电量都是元电荷的整数倍
D.一个宏观的单摆,小球在摆动过程中,受到摩擦阻力作用,能量不断减小的过程
2.某型号智能手环在工作时会发出红光和绿光,与绿光相比( )
A.红光频率高 B.红光波长短 C.红光光子能量小 D.红光在真空中的传播速度快
3.用同一束单色光,在同一条件下先后照射锌板和银板,都能产生光电效应。在以上两次实验中,对于下列四个物理量,一定相同的是( )
A.光子的能量 B.光电子的逸出功 C.光电子的动能 D.光电子的最大动能
4.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是( )
A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射
C.泊松亮斑和光电效应 D.光的直线传播和光电效应
5.让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格(大小约为)上,可得到电子的衍射图样,如图所示.下列说法正确的是( )
A.电子衍射图样说明了电子具有粒子性
B.加速电压越大,电子的物质波波长越短 C.增大晶格尺寸,更容易发生衍射
D.动量相等的质子和电子,通过相同的晶格,质子更容易衍射
6.2022年10月12日,神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在中国空间站进行太空授课。若本次直播通信使用电磁波的波长范围为,则该电磁波中能量子最大值为( )
A. B. C. D.
7.研究光电效应的实验电路如图甲所示,实验中用紫外线照射光电管的阴极K,调节滑动变阻器的滑片位置,发现电流表的示数随电压表的示数变化的关系如图乙所示。已知电子的电荷量e=1.6010-19C,则实验中每秒内由K极发射的电子个数为( )
A.3.01018 B.3.751011 C.3.01012 D.3.3751012
8.如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知( )
A.图线的斜率为普朗克常量h B.钠的截止频率为
C.入射光的光照强度增大时,遏止电压增大
D.若用波长为的光照射该金属,不能使该金属发生光电效应()
9.如图,a、b两种单色光在同一双缝干涉装置上得到的干涉条纹,测得a、b两光的条纹间距之比为,其中k>1,则a、b两种光( )
A.真空中a、b两种单色光的波长比
B.a、b两种光子频率之比
C.a、b两种光子能量之比
D.若a光能使某种金属发生光电效应,则b光也能使该金属发生光电效应
10.利用图甲所示装置做光电效应实验,用a、b两种波长的光分别照射同一光电管,测得光电流和电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.a光的波长小于 b光的波长
B.a光与 b光的光子能量之比等于 Uc₁: Uc₂
C.在光的频率不变的情况下,所加正向电压越大,光电流就一定越大
D.在光照条件不变的情况下,所加电压为零时,光电流并不等于零
11.智能手机带有感光功能,可以自动调整屏幕亮度,其光线传感器的工作原理是光电效应。在光电效应中,当一定频率的光照射某种金属时,实验得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示,其横截距为a,纵截距为,元电荷电量为e。下列说法正确的是( )
A.遏止电压与入射光的频率成正比 B.金属的截止频率为b
C.金属的逸出功为 D.普朗克常量
12.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。如图所示的电路,用频率为ν的单色光照射光电管,发生光电效应现象,当电压表的读数为U1时,灵敏电流计的读数刚好为零。若换用频率仍为ν的强激光照射光电管,需要把电压表的读数调整为U2时才能让灵敏电流计的读数刚好为零。这表明单电子瞬间吸收了n个光子而从光电管的阴极逸出,已知普朗克常量为h,电子电荷量为e,则电子瞬间吸收的光子个数n为( )
A. B. C. D.
13.势能沿x方向分布为,设粒子初动能为E。则当时,粒子有一定概率“隧穿”;当时,粒子有一定概率反射。根据时间—能量不确定关系,估算能发生显著隧穿的势垒厚度范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
14.下列对光的波粒二象性的说法正确的是( )
A.光子不仅具有能量,也具有动量
B.光的波粒二象性指光有时表现为波动性,有时表现为粒子性
C.运动的实物粒子也有波动性,波长与粒子动量的关系为λ=
D.光波和物质波,本质上都是概率波
15.光