第2章 第3節(jié)　康普頓效應及其解釋 第4節(jié)　光的波粒二象性 學業(yè)分層測評6

1、.學業(yè)分層測評六建議用時：45分鐘學業(yè)達標1多項選擇以下說法正確的選項是 A概率波就是機械波B物質波是一種概率波C概率波和機械波的本質是一樣的，都能發(fā)生干預和衍射現(xiàn)象D在光的雙縫干預實驗中，假設有一個光子，那么無法確定這個光子落在哪個點上【解析】機械波是振動在介質中的傳播，而概率波是粒子所到達區(qū)域的機率大小可以通過波動的規(guī)律來確定，故其本質不同，A、C錯，B對；由于光是一種概率波，光子落在哪個點上不能確定，D對【答案】BD2多項選擇在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光侵占從單縫射入的整個光強的95%以上假設如今只讓一個光子能通過單縫，那么該光子 【導學號：55272052】A一定落在中央亮紋處B可能

2、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)光的概率波的概念，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，可達95%以上當然也可能落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，只不過落在暗處的概率很小而已，故只有B、C、D正確【答案】BCD3關于光的波粒二象性，以下說法中正確的選項是A光的頻率越高，衍射現(xiàn)象越容易看到B光的頻率越高，粒子性越顯著C大量光子產生的效果往往顯示粒子性D光的波粒二象性否認了光的電磁說【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否認光的電磁說，只是說某些情況下粒子性明顯，某些情況下波動性明顯，故D錯誤光的頻率越高，波長越短，粒子性越明

3、顯，波動性越不明顯，越不易看到其衍射現(xiàn)象，故B正確，A錯誤大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為表現(xiàn)出粒子性，故C錯誤【答案】B4對光的認識，以下說法不正確的選項是 【導學號：55272053】A個別光子的行為表現(xiàn)為粒子性，大量光子的行為表現(xiàn)為波動性B光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的互相作用引起的C光表現(xiàn)出波動性時，就不具有粒子性了，光表現(xiàn)出粒子性時，就不具有波動性了D光的波粒二象性應理解為：在某些場合下光的波動性表現(xiàn)明顯，在某些場合下光的粒子性表現(xiàn)明顯【解析】光是一種概率波，少量光子的行為易顯示出粒子性，而大量光子的行為往往顯示出波動性，A選項正確；光的波動性不是由光子之間

4、的互相作用引起的，而是光的一種屬性，這已被弱光照射雙縫后在膠片上的感光實驗所證實，B選項正確；粒子性和波動性是光同時具備的兩種屬性，C選項錯誤，D選項正確【答案】C5為了驗證光的波粒二象性，在雙縫干預實驗中將光屏換成照相底片，并設法減弱光的強度，以下說法不正確的選項是 【導學號：55272054】A使光子一個一個地通過雙縫干預實驗裝置的狹縫，假如時間足夠長，底片上將出現(xiàn)雙縫干預圖樣B大量光子的運動規(guī)律顯示出光的粒子性C個別光子的運動顯示出光的粒子性D大量光子的運動規(guī)律顯示出光的波動性【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，

5、假如時間足夠長，底片上會出現(xiàn)明顯的干預圖樣，A、D正確，C錯誤；由光的波粒二象性知，個別光子的運動顯示出光的粒子性，C正確【答案】B6關于電子的運動規(guī)律，以下說法正確的選項是 A電子假如表現(xiàn)粒子性，那么無法用軌跡來描繪它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律B電子假如表現(xiàn)粒子性，那么可以用軌跡來描繪它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律C電子假如表現(xiàn)波動性，那么無法用軌跡來描繪它們的運動，空間分布的概率遵循波動規(guī)律D電子假如表現(xiàn)波動性，那么可以用軌跡來描繪它們的運動，其運動遵循牛頓運動定律【解析】由于運動對應的物質波是概率波，少量電子表現(xiàn)出粒子性，無法用軌跡描繪其運動，也不遵循牛頓運動定律，A、B錯誤；

6、大量電子表現(xiàn)出波動性，無法用軌跡描繪其運動，可確定電子在某點附近出現(xiàn)的概率，且概率遵循波動規(guī)律，C正確，D錯誤【答案】C7多項選擇物理學家做了一個有趣的實驗：在雙縫干預實驗中，在光屏處放上照相底片，假設減弱光的強度，使光子只能一個一個地通過狹縫，實驗結果說明，假如曝光時間不太長，底片上只出現(xiàn)一些不規(guī)那么的點子；假如曝光時間足夠長，底片上就出現(xiàn)了規(guī)那么的干預條紋，對這個實驗結果有以下認識，其中不正確的選項是 【導學號：55272055】A單個光子的運動沒有確定的軌道B干預條紋中亮堂的部分是光子到達時機較多的地方C只有大量光子的行為才能表現(xiàn)出波動性D只有個別光子的行為才能表現(xiàn)出波動性【解析】光波是

7、概率波，單個光子沒有確定的軌道，其到達某點的概率受波動規(guī)律支配，少數(shù)光子落點不確定表達粒子性，大量光子的行為符合統(tǒng)計規(guī)律，受波動規(guī)律支配，才表現(xiàn)出波動性，出現(xiàn)干預中的亮紋或暗紋，故D錯誤，A、C正確；干預條紋中的亮紋處是光子到達時機多的地方，暗紋處是光子到達時機少的地方，但也有光子到達，故B正確【答案】D8紫外線光子的動量為.一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后沿著_方向運動【解析】由動量守恒定律知，吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運動方向一樣【答案】光子原來運動的才能提升9多項選擇關于光的波粒二象性，以下說法正確的選項是 【導學號：55272056】A光的粒子性說明每個光子就像一個極小的

8、球體B光是波，與橡皮繩上的波相似C光的波動性是大量光子運動規(guī)律的表現(xiàn)，在干預條紋中，那些光強度大的地方，光子到達的概率大D在宏觀世界中波動性和粒子性是對立的，在微觀世界是可以統(tǒng)一的【解析】由于波動性和粒子性是光同時具有的兩種屬性，不同于宏觀觀念中的波和粒子，故A、B選項錯誤在干預實驗中，光強度大的地方即為光子到達概率大的地方，表現(xiàn)為亮紋；光強度小的地方即為光子到達概率小的地方，表現(xiàn)為暗紋，故C選項正確在宏觀世界中，牛頓的“微粒說與惠更斯的“波動說是互相對立的，只有在微觀世界中，波動性與粒子性才能統(tǒng)一，故D選項正確【答案】CD10白天的天空各處都是亮的，是大氣分子對太陽光散射的結果美國物理學家康

9、普頓由于在這方面的研究而榮獲了1927年的諾貝爾物理學獎假設一個運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動，光子沿另一方向散射出去，那么這個散射光子跟原來的光子相比光子能量變_，波長變_【解析】光子與電子碰撞時，遵守動量守恒定律和能量守恒定律，自由電子被碰前靜止，被碰后動量、能量增加；所以光子的動量、能量減小，頻率變小，波長變大【答案】小大11如圖2­3­3是一個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什么現(xiàn)象？圖2­3­3【解析】由于粒子源產生的粒子是微觀粒子

10、，它的運動受波動性支配，對大量粒子運動到達屏上的某點的概率，可以用波的特征進展描繪，即產生雙縫干預，在屏上將看到干預條紋【答案】有多條明暗相間的條紋12光具有波粒二象性，光子的能量h，其中頻率表示波的特征，在愛因斯坦提出光子說之后，法國物理學家德布羅意提出了光子動量p與光波波長的關系p.假設某激光管以P60 W的功率發(fā)射波長663 nm的光束，試根據(jù)上述理論計算：1該管在1 s內發(fā)射出多少個光子？2假設光束全部被某黑體外表吸收，那么該黑體外表所受到光束對它的作用力F為多大？ 【導學號：55272057】【解析】1光子不僅有能量，而且有動量，照射物體時，產生的作用力可根據(jù)動量定理求解設在時間t內

11、發(fā)射出的光子數(shù)為n，光子頻率為，每個光子的能量h，所以Pt1 s而解得n個2.0×1020個2在時間t內激光管發(fā)射出的光子全部被黑體外表吸收，光子的末動量變?yōu)榱?，?jù)題中信息可知，n個光子的總動量為p總npn.根據(jù)動量定理有F·tp總，解得黑體外表對光子束的作用力為F N2.0×107 N.又根據(jù)牛頓第三定律，光子束對黑體外表的作用力FF2.0×107 N.【答案】12.0×102022.0×107 N13科學家設想將來的宇航事業(yè)中利用太陽帆來加速星際飛船，設該飛船所在地每秒每單位面積接收到的光子數(shù)為n，光子平均波長為，太陽帆面積為S，反射率100%，設太陽光垂直射到太陽帆上，飛船總質量為m.1求飛船加速度的表達式光子動量p；2假設太陽帆是黑色的，飛船的加速度又為多少？【解析】1光子垂直射到太陽帆上再反射