人教版 (2019)選擇性必修第三冊第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性2 光電效應(yīng)精品鞏固練習(xí)-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

基礎(chǔ)篇
一、單選題
1.如圖所示，藍(lán)光光盤（BD）可用以儲存高品質(zhì)的影音以及高容量的數(shù)據(jù)。它采用波長約為的藍(lán)色激光進(jìn)行讀寫操作，高密度數(shù)字視頻光盤（DVD）則采用波長約為的紅色激光進(jìn)行讀寫操作。若BD和DVD由相同材料制成，則（）
A．藍(lán)光在光盤里傳播速度比紅光大
B．藍(lán)光光子的能量比紅光光子能量小
C．藍(lán)光比紅光波長短，聚焦后焦點(diǎn)直徑更小，因此BD容量更大
D．相同尺寸的空盤最大存儲數(shù)據(jù)能力由寫入方式?jīng)Q定，與采用藍(lán)光還是紅光寫入無關(guān)
【答案】C
【解析】AB．藍(lán)光頻率大，在光盤內(nèi)傳播速度小，光子能量大，A、B錯誤；
CD．藍(lán)光波長短，聚焦后焦點(diǎn)直徑更小，可以縮短軌距，記錄單元——凹槽也更小，大大增加儲存容量，C正確、D錯誤。
故選：C。
2.如圖所示，圖甲和圖乙分別是a光和b光經(jīng)相同雙縫干涉實(shí)驗(yàn)條件下形成的干涉圖樣，圖中白色區(qū)域?yàn)榱翖l紋.下列關(guān)于a、b兩束單色光的說法正確的是（）
A．a(chǎn)光的光子能量較大
B．若用b光照射某金屬沒有光電子逸出，則a光照射該金屬時也沒有光電子逸出
C．玻璃對a光的折射率較大
D．在水中a光傳播的速度較小
【答案】B
【解析】AC．由得，a光的間距大于b光，所以a光的波長大于b光的波長，根據(jù)知，a光的頻率小于b光的頻率，a光的光子能量較小，a光的折射率小于b光的折射率，故AC錯誤；
B．若用b光照射某金屬沒有光電子逸出，因?yàn)閍光的頻率小于b光，所以a光照射該金屬時也沒有光電子逸出，故B正確；
D．根據(jù)得，a光的折射率小，則a光在水中的傳播速度大，故D錯誤。
故選：B。
3.關(guān)于康普頓效應(yīng)，下列說法正確的是（）
A．康普頓效應(yīng)證明光具有波動性
B．康普頓效應(yīng)可用經(jīng)典電磁理論進(jìn)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
【答案】C
【解析】A．康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性，故A錯誤；
B．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都無法用經(jīng)典電磁理論進(jìn)行解釋，B錯誤；
CD．在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，則動量減小，根據(jù)
知波長變長，故C正確，D錯誤。
故選：C。
4.物理學(xué)中的許多規(guī)律，都是通過實(shí)驗(yàn)直接發(fā)現(xiàn)或間接證實(shí)的，下列說法中，符合史實(shí)的是（）
A．赫茲預(yù)言了電磁波的存在，并通過實(shí)驗(yàn)首次證明了電磁波的存在。
B．牛頓通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體的運(yùn)動不需要力來維持。
C．盧瑟福的光電效應(yīng)表明光子具有能量，康普頓效應(yīng)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(shí)驗(yàn)測定了靜電力引力常量。
【答案】D
【解析】A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲并通過實(shí)驗(yàn)首次證明了電磁波的存在，所以A錯誤；
B．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體的運(yùn)動不需要力來維持，所以B錯誤；
C．愛恩斯坦的光電效應(yīng)表明光子具有能量，康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外還具有動量，所以C錯誤；
D．庫侖發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，并通過實(shí)驗(yàn)測定了靜電力引力常量，所以D正確。
故選：D。
5.單色光從真空射入玻璃時，它的（）
A．波長變長，速度變小，光量子能量變小
B．波長變短，速度變大，光量子能量變大
C．波長變長，速度變大，光量子能量不變
D．波長變短，速度變小，光量子能量不變
【答案】D
【解析】因?yàn)楣獾念l率不變，光量子的能量不變；再根據(jù)折射率，可知，光的速度變小，波長變短，ABC錯誤，D正確。
故選：D。
6.白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對太陽光散射的結(jié)果。美國物理學(xué)家康普頓由于在這方面的研究而榮獲了1927年的諾貝爾物理學(xué)獎。假設(shè)一個運(yùn)動的光子和一個靜止的自由電子碰撞以后，電子向某一個方向運(yùn)動，光子沿另一方向散射出去，則這個散射光子跟原來的光子相比( )
A.頻率變大
B.速度變小
C.光子能量變大
D.波長變長
【答案】D
【解析】光子與電子碰撞后，電子能量增加，故光子能量減小，根據(jù)ε=?ν，光子的頻率減小，故A、C兩項(xiàng)錯誤；碰撞前、后的光子速度不變，故B項(xiàng)錯誤；當(dāng)入射光子與靜止的電子碰撞時，把一部分動量轉(zhuǎn)移給電子，則動量減小，根據(jù)λ=?p，知波長變長，D項(xiàng)正確。
故選：D。
7.康普頓效應(yīng)證實(shí)了光子不僅具有能量，也具有動量。如圖給出了光子與靜止電子碰撞后電子的運(yùn)動方向，則碰后光子( )
碰撞前碰撞后
A．可能沿1方向，且波長變短
B．可能沿2方向，且波長變短
C．可能沿1方向，且波長變長
D．可能沿3方向，且波長變長
【答案】C
【解析】根據(jù)動量守恒，碰后光子不可能沿2、3方向，根據(jù)能量守恒，光子的能量變小，則波長變長，故C正確。
故選：C。
8.赫茲在研究電磁波的實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)，接收電路的電極如果受到光照，就更容易產(chǎn)生電火花。此后許多物理學(xué)家相繼證實(shí)了這一現(xiàn)象，即照射到金屬表面的光，能使金屬中的電子從表面逸出。最初用量子觀點(diǎn)對該現(xiàn)象給予合理解釋的科學(xué)家是（）
A．玻爾
B．康普頓
C．愛因斯坦
D．德布羅意
【答案】C
【解析】A．玻爾引入量子化的觀念解釋了氫原子光譜，與題意不符，A錯誤；
B．康普頓提出康普頓效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了光子不僅具有能量，還具有動量，證明了光具有粒子性，與題意不符，B錯誤；
C．愛因斯坦提出光子說，從理論上解釋了光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，符合題意，C正確；
D．德布羅意提出一切物質(zhì)都具有波粒二象性，與題意不符，D錯誤。
故選：C。
9.下列說法正確的是（）
A. 發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)
B. 光具有波動性，又具有粒子性，這是相互矛盾和對立的
C. 德布羅意認(rèn)為任何一個運(yùn)動的物體，小到電子．質(zhì)子．中子，大到行星．太陽都有一種波與之相對應(yīng)，這種波叫物質(zhì)波
D. 康普頓效應(yīng)證實(shí)了光具有波動性
【答案】C
【解析】A．根據(jù)光電效應(yīng)方程，發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)及物體的逸出功有關(guān)。A錯誤；
B．光具有波動性，又具有粒子性，二者是相互統(tǒng)一的。B錯誤；
C．德布羅意認(rèn)為任何一個運(yùn)動的物體，小到電子．質(zhì)子．中子，大到行星．太陽都有一種波與之相對應(yīng)，這種波叫物質(zhì)波。C正確；
D．康普頓效應(yīng)證實(shí)了光具有粒子性。D錯誤。
故選：C。
10.2018年11月29日，國家重大科研裝備研制項(xiàng)目“超分辨光刻裝備研制”通過驗(yàn)收，該光刻機(jī)光刻分辨力達(dá)到22nm．關(guān)于光的認(rèn)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(yīng)顯示了光的波動性
D. 愛因斯坦測量了光電效應(yīng)中幾個重要的物理量，由此算出了普朗克常量h
【答案】A
【解析】光子除了具有能量之外還具有動量，選項(xiàng)A正確；根據(jù)可知，波長越長的光，光子動量越小，選項(xiàng)B錯誤；光電效應(yīng)顯示了光的粒子性，選項(xiàng)C錯誤；密立根測量了光電效應(yīng)中幾個重要的物理量，由此算出了普朗克常量h，選項(xiàng)D錯誤。
故選：A。
提升篇
一、選擇題
1.關(guān)于光的粒子性．波動性和波粒二象性，下列說法正確的是（）
A. 光子說的確立完全否定了波動說
B. 光的波粒二象性是指光既與宏觀概念中的波相同又與微觀概念中的粒子相同
C. 光的波動說和粒子說都有其正確性，但又都是不完善的，都有其不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
D. 光電效應(yīng)說明光具有粒子性，康普頓效應(yīng)說明光具有波動性
【答案】C
【解析】A．光子說的確立，沒有完全否定了波動說，使人們對光的本性認(rèn)識更完善，光既有波動性，又有粒子性，光具有波粒二象性，故A錯誤；
B．光的波粒二象性，與宏觀概念中的波相同又與微觀概念中的粒子完全不相同，故B錯誤；
C．波動說和粒子說都有其正確性，但又都是不完善的，都有其不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，故C正確；
D．電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都說明光具有粒子性，光電效應(yīng)說明光子具有能量，而康普頓效應(yīng)說明光子具有動量，能量和動量都是粒子性的特征，頻率和波長才是波動性的特征，故D錯誤。
故選：C。
2.頻率為ν的光子,具有的能量為hν,動量為?νc,將這個光子打在處于靜止?fàn)顟B(tài)的電子上,光子將偏離原來的運(yùn)動方向,這種現(xiàn)象稱為光的散射。下列說法正確的是( )
A.光子改變原來的運(yùn)動方向,但頻率保持不變
B.光子將從電子處獲得能量,因而頻率將增大
C.散射后的光子運(yùn)動方向?qū)⑴c電子運(yùn)動方向在一條直線上,但方向
相反
D.由于電子受到碰撞時會吸收光子的一部分能量,散射后的光子頻率低于入射前光子的頻率
【答案】D
【解析】碰撞后電子的能量增加,光子的能量減少,所以光子的頻率降低。根據(jù)動量守恒,散射后的光子運(yùn)動方向與電子運(yùn)動方向不會在一條直線上。
故選：D。
3.下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中,正確的是( )
A.有的光是波,有的光是粒子
B.光子與電子是同樣的一種粒子
C.光的波長越長,其波動性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著
D.大量光子的行為往往顯示出粒子性
【答案】C
【解析】光既具有波動性,又具有粒子性,A錯誤;電子是組成原子的基本粒子,有確定的靜止質(zhì)量,是一種物質(zhì)粒子,速度可以低于光速,光子代表著一份能量,沒有靜止質(zhì)量,速度永遠(yuǎn)是c,所以光子與電子不同,B錯誤;光波的頻率越高,波長越短,粒子性越顯著,反之,波動性越顯著,C正確;大量光子運(yùn)動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性,D錯誤。
故選：C。
4.關(guān)于光子和運(yùn)動著的電子,下列說法正確的是( )
A.光子和電子一樣都是實(shí)物粒子
B.光子能發(fā)生衍射現(xiàn)象,電子不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
C.光子和電子都具有波粒二象性
D.光子具有波粒二象性,而電子只具有粒子性
【答案】C
【解析】物質(zhì)可分為兩大類:一是質(zhì)子、電子等實(shí)物;二是電場、磁場等,統(tǒng)稱場。光是傳播著的電磁場。根據(jù)物質(zhì)波理論,一切運(yùn)動的物體都具有波動性,故光子和電子都具有波粒二象性。綜上所述,選項(xiàng)C正確。
故選：C。
5.(多選)下列四幅圖涉及光的粒子性和波動性,其中說法正確的是( )

A.(甲)圖的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明光具有波粒二象性
B.(乙)圖說明,在光電效應(yīng)中,同一單色入射光越強(qiáng),飽和光電流越大
C.(丙)圖的“泊松亮斑”說明光具有波動性,是光通過小圓孔時發(fā)生衍射形成的
D.(丁)圖的康普頓效應(yīng)表明光子具有動量,揭示了光的粒子性的一面
【答案】BD
【解析】題圖(甲)的光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明光具有粒子性,選項(xiàng)A錯誤;題圖(乙)中,黃光的強(qiáng)度越大,飽和光電流越大,即說明在光電效應(yīng)中,同一單色入射光越強(qiáng),飽和光電流越大,選項(xiàng)B正確;題圖(丙)的“泊松亮斑”說明光具有波動性,是光通過小圓板時發(fā)生衍射形成的,選項(xiàng)C錯誤;題圖(丁)的康普頓效應(yīng)表明光子具有動量,揭示了光的粒子性的一面,選項(xiàng)D正確。
故選：BD。

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