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1、第2節(jié) 康普頓效應(yīng)
(時間：60分鐘)
考查知識點及角度
難度及題號
基礎(chǔ)
中檔
稍難
對康普頓效應(yīng)的理解
1、2、3
光的波粒二象性
4、5、6、7
8
綜合提升
9、10、11
12
知識點一 對康普頓效應(yīng)的理解
1．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都包含有電子與光子的相互作用過程，對此下列說法正確的是 ( )．
A．兩種效應(yīng)中電子與光子組成的系統(tǒng)都服從動量守恒定律和能量守恒定律
B．兩種效應(yīng)都相當(dāng)于電子與光子的彈性碰撞過程
C．兩種效應(yīng)都屬于吸收光子的過程
D．光電效應(yīng)是吸收光子的過程，而康普頓效應(yīng)相當(dāng)
2、于光子和電子彈性碰撞
的過程
解析 光電效應(yīng)吸收光子放出電子，其過程能量守恒，但動量不守恒，康普
頓效應(yīng)相當(dāng)于光子與電子彈性碰撞的過程，并且遵守動量守恒定律和能量守
恒定律，兩種效應(yīng)都說明光具有粒子性．故D正確．
答案 D
2．科學(xué)研究證明，光子有能量也有動量，當(dāng)光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子．假設(shè)光子與電子碰撞前的波長為λ，碰撞后的波長為λ′，則碰撞過程中 ( )．
A．能量守恒，動量守恒，且λ＝λ′
B．能量不守恒，動量不守恒，且λ＝λ′
C．能量守恒，動量守恒，且λ<λ′
D．能量守恒，動量守恒，且λ>λ′
解析 能量
3、守恒和動量守恒是自然界的普遍規(guī)律，適用于宏觀世界也適用于
微觀世界．光子與電子碰撞時遵循這兩個守恒定律．光子與電子碰撞前光子
的能量E＝hν＝h，當(dāng)光子與電子碰撞時，光子的一些能量轉(zhuǎn)移給了電子，
光子的能量E′＝hν′＝h，由E >E′，可知λ<λ′，選項C正確．
答案 C
3．發(fā)生光電效應(yīng)或康普頓效應(yīng)取決于入射光的波長，當(dāng)波長較短的X射線或γ射線入射時，產(chǎn)生________；當(dāng)波長較長的可見光或紫外光入射時，主要產(chǎn)生________．
答案 康普頓效應(yīng) 光電效應(yīng)
知識點二 光波粒二象性
4．下列實驗中，能證實光具有粒子性的是 ( )．
A．光電效應(yīng)實驗
4、 B．光的雙縫干涉實驗
C．光的圓孔衍射實驗 D．泊松亮斑實驗
解析 光電效應(yīng)證明光具有粒子性，A正確．光的干涉和衍射可證明光具有
波動性．B、C、D錯誤．
答案 A
5．下列現(xiàn)象能說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．光的反射和光電效應(yīng) D．泊松亮斑和光電效應(yīng)
解析 光的色散、光的反射可以從波動性和粒子性兩方面分別予以理解，故
A、C選項錯誤．光的干涉、衍射現(xiàn)象只說明光的波動性，B選項錯誤．泊松
亮斑能說明光具有波動性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性，故D選項正確．
答案 D
5、6．下列關(guān)于光的波粒二象性的理解，正確的是 ( )．
A．大量的光子中有些光子表現(xiàn)出波動性，有些光子表現(xiàn)出粒子性
B．光在傳播時是波，而與物質(zhì)相互作用時就轉(zhuǎn)變成粒子
C．高頻光是粒子，低頻光是波
D．波粒二象性是光的屬性，有時它的波動性顯著，有時它的粒子性顯著
解析 光的波粒二象性是光的屬性，不論其頻率的高低還是光在傳播或者是
與物質(zhì)相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的效果易呈現(xiàn)出波動性，
個別光子的效果易表現(xiàn)出粒子性，光的頻率越高，粒子性越強，光的頻率越
低，波動性越強，故A、B、C錯誤，D正確．
答案 D
7．關(guān)于物質(zhì)波，以下說法正確的是
6、 ( )．
A．任何運動物體都具有波動性
B．湖面上形成的水波就是物質(zhì)波
C．通常情況下，質(zhì)子比電子的波長長
D．核外電子繞核運動時，并沒有確定的軌道
解析 任何運動物體都具有波動性，選項A正確；湖面上形成的水波是機械
波而不是物質(zhì)波，選項B錯誤；電子的動量比質(zhì)子的動量往往要小一些，由
λ＝知，電子的德布羅意波波長要長，選項C錯誤；由于電子的波動性，核
外電子繞核運動不可能有確定的軌道，選項D正確．
答案 AD
8．人類對光的本性的認識經(jīng)歷了曲折的過程．下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實的是 ( )．
A．牛頓的“微粒說
7、”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(yù)言了光是一種電磁波
D．光具有波粒二象性
解析 牛頓的“微粒說”認為光是一種物質(zhì)微粒，愛因斯坦的“光子說”認
為光是一份一份不連續(xù)的能量，顯然A錯；干涉、衍射是波的特性，光能發(fā)
生干涉說明光具有波動性，B正確；麥克斯韋根據(jù)光的傳播不需要介質(zhì)，以
及電磁波在真空中的傳播速度與光速近似相等認為光是一種電磁波，后來赫
茲用實驗證實了光的電磁說，C正確；光具有波動性與粒子性，稱為光的波
粒二象性，D正確．
答案 BCD
9．在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光強占從單縫射入整個光強的95%
8、以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子通過單縫，那么該光子 ( )．
A．一定落在中央亮紋處
B．一定落在亮紋處
C．可能落在暗紋處
D．落在中央亮紋處的可能性最大
解析 根據(jù)光的概念和波的概念，對于一個光子通過單縫落在何處，是不可
確定的，但概率最大的是落在中央亮紋處，當(dāng)然也可落在其他亮紋處，還可
能落在暗紋處，不過落在暗紋處的概率很小，故C、D正確．
答案 CD
10．牛頓為了說明光的性質(zhì)，提出了光的微粒說，如今人們對光的性質(zhì)已有了進一步的認識，如圖5－2－1所示四個示意圖所表示的實驗，能說明光的性質(zhì)的是 ( )．
圖5－2
9、－1
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析 圖②為光的雙孔干涉實驗，可證明光的波動性；圖③為光電效應(yīng)實驗，
可說明光的粒子性，故正確選項為B.圖①是α粒子散射實驗；圖④是三種放
射線在電場中偏轉(zhuǎn)的實驗．
答案 B
11．下列說法中正確的是 ( )．
A．光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性
B．光的頻率越大，波長越大
C．光的波長越大，光子的能量越大
D．光在真空的傳播速度為3.00×108 m/s
解析 考查光的基本特性
①光既具有波動性又具有粒子性，A正確．
②由c＝λν知B錯．
③由愛因斯坦光子理論E＝h
10、ν＝h知波長越大，光子能量越小，C錯．
④任何光在真空中傳播速度均為3×108 m/s.D正確．
答案 AD
圖5－2－2
12．如圖5－2－2所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現(xiàn)象，在光屏ab間形成一條彩色光帶．下面的說法中正確的是 ( )．
A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光
B．a(chǎn)側(cè)的光比b側(cè)的光粒子性顯著些
C．a(chǎn)側(cè)的光比b側(cè)的光波動性顯著些
D．a(chǎn)側(cè)的光的動量比b側(cè)光的動量大
解析 由幾何光學(xué)知識可得，a側(cè)光為紫光，b側(cè)光為紅光，紫光頻率比紅光
大，故粒子性比紅光顯著．紫光的波長比紅光小，由p＝得，紫光的動量
大．
答案 BD
2013-2014高中物 5.2 康普頓效應(yīng)規(guī)范訓(xùn)練 魯科版選修
