高中物理 第二章 波粒二象性 第三四節(jié) 康普頓效應及其解釋 光的波粒二象性檢測 粵教版選修3-5

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第二章 波粒二象性 第三節(jié) 康普頓效應及其解釋 第四節(jié) 光的波粒二象性 A級　抓基礎 1．愛因斯坦由光電效應的實驗規(guī)律，猜測光具有粒子性，從而提出光子假說．從科學研究的方法來說，這屬于(　　) A．等效替代　　　 B．控制變量 C．數學歸納 D．科學假說 解析：猜測光具有粒子性，從而提出光子假說，這種科學研究的方法屬于科學假說． 答案：D 2．(多選)光同時具有波及粒子的性質，其粒子性可由(　　) A．光的干涉現象看出 B．光的衍射現象看出 C．光電效應看出 D．康普頓效應看出 解析：光的干涉和衍射現象說明光具有波的性質，能說明光具有粒子性的是光電效應以及康普頓效應．故選項C、D正確． 答案：CD 3．(多選)在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的是(　　) A．使光子一個一個地通過狹縫，如果時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣 B．單個光子通過狹縫后，底片上會出現完整的衍射圖樣 C．光子通過狹縫的運動路線是直線 D．光的波動性是大量光子運動的規(guī)律 解析：個別或少數光子表現出光的粒子性，大量光子表現出光的波動性，如果時間足夠長，通過狹縫的光子數也就足夠多，粒子的分布遵從波動規(guī)律，底片上將會顯示出衍射圖樣，A、D選項正確．單個光子通過狹縫后，路徑是隨機的，底片上也不會出現完整的衍射圖樣，B、C選項錯． 答案：AD 4．(多選)為了驗證光的波粒二象性，在雙縫干涉實驗中將光屏換成照相底片，并設法減弱光的強度，下列說法正確的是(　　) A．使光子一個一個地通過雙縫干涉實驗裝置的狹縫，如果時間足夠長，底片上將出現雙縫干涉圖樣 B．使光子一個一個地通過雙縫干涉實驗裝置的狹縫，如果時間足夠長，底片上將出現不太清晰的雙縫干涉圖樣 C．大量光子的運動規(guī)律顯示出光的波動性 D．個別光子的運動顯示出光的粒子性 解析：單個光子運動具有不確定性，大量光子落點的概率分布遵循一定規(guī)律，顯示出光的波動性．使光子一個一個地通過雙縫，如果時間足夠長，底片上會出現明顯的干涉圖樣，A、C對，B錯；由光的波粒二象性知，個別光子的運動顯示出光的粒子性，D對． 答案：ACD 5．人類對光的本性的認識經歷了曲折的過程．下列關于光的本性的敘述不符合科學規(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 解析：牛頓的“微粒說”認為光是一群彈性粒子，與愛因斯坦的“光子說”本質不同，光的干涉實驗顯示了光的波動性，故A錯，B、C、D對． 答案：A B級　提能力 6．根據愛因斯坦的“光子說”可知(　　) A．“光子說”的本質就是牛頓的“微粒說” B．光的波長越長，光子的能量越小 C．一束單色光的能量可以連續(xù)變化 D．只有光子數很多時，光才具有粒子性 解析：愛因斯坦的“光子說”認為光是一份一份的，是不連續(xù)的，它并不否定光的波動性，而牛頓的“微粒說”與波動說是對立的，因此A錯誤．在愛因斯坦的“光子說”中光子的能量ε＝hν＝，可知波長越長，光子的能量越小，因此B正確．某一單色光，波長恒定，光子的能量也是恒定的，因此C錯誤．大量光子表現為波動性，而少數光子才表現為粒子性，因此D錯誤． 答案：B 7．在做雙縫干涉實驗時，發(fā)現100個光子中有96個通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處可能是(　　) A．亮紋 B．暗紋 C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋 D．以上各種情況均有可能 解析：按波的概率分布的特點去判斷，由于大部分光子都落在b點，故b處一定是亮紋，A正確． 答案：A 8．頻率為ν的光子，具有的動量為，將這個光子打在處于靜止狀態(tài)的電子上，光子將偏離原來的運動方向，這種現象稱為光的散射．散射后的光子(　　) A．雖改變原來的運動方向，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．散射后光子的能量減小，因而光子的速度減小 D．由于電子受到碰撞，散射后的光子頻率低于入射光的頻率 解析：由動量公式p＝，在康普頓效應中，當入射光子與電子碰撞時，要把一部分動量轉移給電子，因而光子動量變小，波長變長，頻率變?。獾膫鞑ニ俣炔蛔儯? 答案：D 9．粒子源產生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光．那么在熒光屏上將看到(　　) A．只有兩條亮紋　　 B．有多條明暗相間的條紋 C．沒有亮紋 D．只有一條亮紋 解析：由于粒子源產生的粒子是微觀粒子，它的運動受波動規(guī)律支配，對大量粒子運動到達屏上某點的概率，可以用波的特征進行描述，即產生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋．故選B. 答案：B