6.3光的波粒二象性基礎鞏固2021—2022學年高中物理滬教版（2019）選擇性必修第三冊一、選擇題（共15題）1．下列說法正確的是（　?。?/span>A．平均速度、瞬時速度和加速度等描述運動所需的概念是伽利略首先建立的B．牛頓在前人研究的基礎上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并“稱”出了地球的質(zhì)量C．光電效應現(xiàn)象由愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，并對其做出了正確的解釋D．光電效應揭示了光的粒子性，證明了光子除了能量之外還具有動量2．如圖所示是教材上解釋康普頓效應的示意圖，下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖中光子與電子不是正碰，故不遵循動量守恒定律B．圖中碰撞后光子頻率ν′可能等于碰撞前光子頻率νC．圖中碰撞后光子速度可能小于碰撞前光子速度D．圖中碰撞后光子波長一定大于碰撞前光子波長3．關(guān)于康普頓效應下列說法中正確的是（       ）A．石墨對X射線散射時，部分射線的波長變長短B．康普頓效應僅出現(xiàn)在石墨對X射線的散射中C．康普頓效應證明了光的波動性D．光子具有動量4．2018年11月29日，國家重大科研裝備研制項目“超分辨光刻裝備研制”通過驗收，該光刻機光刻分辨力達到22nm．關(guān)于光的認識，下列說法正確的是(              )A．光子除了具有能量之外還具有動量B．波長越長的光，光子動量越大C．光電效應顯示了光的波動性D．愛因斯坦測量了光電效應中幾個重要的物理量，由此算出了普朗克常量h5．下列敘述正確的是（     ）A．普朗克引入能量子的概念，得出黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得非常好，并由此開創(chuàng)了物理學的新紀元B．康普頓效應表明光子具有能量C．牛頓運動定律至適用于宏觀低速物體，動量守恒定律只能適用于微觀高速物體的碰撞D．湯姆遜通過α粒子散射實驗，提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)6．關(guān)于康普頓效應，下列說法正確的是（　?。?/span>A．康普頓效應證明光具有波動性B．康普頓效應可用經(jīng)典電磁理論進行解釋C．康普頓在研究石墨對射線的散射時發(fā)現(xiàn)，在散射的射線中，有些波長變長了D．康普頓在研究石墨對射線的散射時發(fā)現(xiàn)，在散射的射線中，有些波長變短了7．已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（ ）A．波長 B．頻率 C．能量 D．動量8．如圖所示是研究光電效應的實驗裝置，說法正確的是（     ）A．光電效應中，從金屬逸出的光電子就是光子B．圖中為使電流表的示數(shù)減小為零應將觸頭P向b端移動C．用頻率為ν1的光照射光電管，改變滑片位置當電流表示數(shù)減為零時電壓表示數(shù)U1，用頻率為ν2的光照射光電管，電流表示數(shù)減為零時電壓表示數(shù)U2，可得普朗克常量h= （e為電子的電量）D．光電效應說明光具有粒子性康普頓效應說明光具有波動性9．康普頓散射的主要特征是（　?。?/span>A．散射光的波長與入射光的波長全然不同B．散射光的波長有些與入射光的相同，但有些變短了，散射角的大小與散射波長無關(guān)C．散射光的波長有些與入射光的相同，但也有變長的，也有變短的D．散射光的波長有些與入射光的相同，有些散射光的波長比入射光的波長長些，且散射光波長的改變量與散射角的大小有關(guān)10．根據(jù)量子理論：光子既有能量也有動量；光子的能量E和動量p之間的關(guān)系是E=pc，其中c為光速．由于光子有動量，照到物體表面的光子被物體吸收或被反射時都會對物體產(chǎn)生一定的沖量，也就對物體產(chǎn)生了一定的壓強．根據(jù)動量定理可近似認為：當動量為p的光子垂直照到物體表面，若被物體反射，則物體受到的沖量大小為2p；若被物體吸收，則物體受到的沖量大小為p．某激光器發(fā)出激光束的功率為P0，光束的橫截面積為S．當該激光束垂直照射到某物體表面時，物體對該激光的反光率為η，則激光束對此物體產(chǎn)生的壓強為A． B．C． D．11．假設一個沿著一定方向運動的光子和一個靜止的自由電子發(fā)生碰撞后，電子向某一方向運動，光子將偏離原來的運動方向，這種現(xiàn)象稱為光子的散射，散射后的光子跟原來相比（　　）A．光子將從電子處獲得能量，因而頻率增大B．散射后的光子運動方向?qū)⑴c電子運動方向在一條直線上C．由于電子受到碰撞，散射光子的頻率低于入射光子的頻率D．散射光子雖改變原來的運動方向，但頻率不變.12．兩束單色光A、B的波長分別為、，且，已知普朗克常量為h、光速為c，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．B光在水中發(fā)生全反射時的臨界角較大B．用同一裝置進行楊氏雙縫干涉實驗時，可以觀察到B光產(chǎn)生的條紋間距較大C．A、B兩種光子的動量之比為D．光電效應實驗中，單色光A照射某金屬板時，剛好有光電子從金屬表面逸出。當單色光B照射該金屬板時，光電子的最大初動能為13．下列說法中正確的是(   )A．愛因斯坦把物理學帶進了量子世界B．光的波粒二象性推翻了麥克斯韋的電磁理論C．光波與宏觀現(xiàn)象中的連續(xù)波相同D．光波是表示大量光子運動規(guī)律的一種概率波14．人類對光的本性的認識經(jīng)歷了曲折的過程．下列關(guān)于光的本性的陳述不符合科學規(guī)律或歷史事實的是(          )A．牛頓的“微粒說”與愛因斯坦的“光子說”本質(zhì)上是一樣的．B．光的雙縫干涉實驗顯示了光具有波動性．C．麥克斯韋預言了光是一種電磁波．D．光具有波粒二象性．15．物理學中的許多規(guī)律，都是通過實驗直接發(fā)現(xiàn)或間接證實的，下列說法中，符合史實的是（　?。?/span>A．赫茲預言了電磁波的存在，并通過實驗首次證明了電磁波的存在。B．牛頓通過理想斜面實驗，發(fā)現(xiàn)物體的運動不需要力來維持。C．盧瑟福的光電效應表明光子具有能量，康普頓效應表明光子除了具有能量之外還具有動量。D．庫侖發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并通過實驗測定了靜電力引力常量。二、填空題（共2題）16．在圖裝置中，陰極K在光子動量為p0的單色光1的照射下發(fā)生了光電效應，調(diào)節(jié)滑片P至某一位置，使電流表的示數(shù)恰好為零；在保持上述滑片P的位置不變的情況下，改用光子動量為0.5p0的單色光2照射陰極K，則電流表的示數(shù)將________(選填“為0”或“不為0”)，單色光1、2的波長之比為________．17．科學家通過X射線的衍射來獲得晶體的結(jié)構(gòu)圖像．已知普朗克常量為h，真空的光速為c.若X射線在真空中的波長為λ，其對應的光子能量E＝________，該光子與電子碰撞后其波長將________(選填“變大”“不變”或“變小”)．三、綜合題（共4題）18．光照射到物體表面時，如同大量粒子與墻壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力。一臺發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束頻率為ν的激光，普朗克常量為h。（1）求頻率為ν的激光光子動量p和能量E；（2）求該激光器每秒鐘發(fā)出的激光光子的個數(shù)n；（3）已知光束的橫截面積為S，當該激光束垂直照射到某物體表面時，假設光全部被吸收，試寫出其在物體表面引起的壓力的表達式。19．在生活中我們會拍很多照片，通常我們都認為，這是由人和景物發(fā)出或反射的光波經(jīng)過照相機的鏡頭聚焦在底片上形成的。實際上照片上的圖像也是由光子撞擊底片，使上面的感光材料發(fā)生化學反應形成的。圖是用不同曝光量洗印的照片，請你根據(jù)自己對光的理解做出說明。20．用頻率為1.00×1015Hz的紫外線照射鈉的表面，釋放出來的光電子的最大動能為1.86eV，求鈉的光電效應極限頻率.21．當用頻率為的紫光分別照射銫、鋅和銀的表面時，能產(chǎn)生光電效應嗎？為什么？若能產(chǎn)生光電效應，逸出的光電子的最大動能是多大？（已知銫的逸出功為1.9eV，鋅的逸出功為3.34eV，銀的逸出功為4.63eV）
參考答案：1．A2．D3．D4．A5．A6．C7．A8．C9．D10．B11．C12．D13．D14．A15．D16．     為0     1∶217．          變大18．（1），；（2）；（3）19．光波是一種概率波，在照片中有些地方光子出現(xiàn)的概率大，有些地方光子出現(xiàn)的概率小。在曝光量很小的情況下，在照片上出現(xiàn)的是一些隨機分布的光點，隨著曝光量的增大，圖像逐漸呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，整體逐漸清晰起來。20．5.5×1014Hz21．該光照射銫時能產(chǎn)生光電效應，逸出的光電子的最大初動能是1.0eV，而照射鋅和銀的表面時，由于該光子的能量值小于鋅和銀的逸出功，所以不能產(chǎn)生光電效應 

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6.3 光的波粒二象性

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