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1、光的波粒二象性同步练习 选择题1频率为的光子，具有的能量为h，动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原运动方向，这种现象称为光子的散射，下列关于光子散射的说法正确的是()A光子改变原来的运动方向，且传播速度变小B光子改变原来的传播方向，但传播速度不变C光子由于在与电子碰撞中获得能量，因而频率增大D由于受到电子碰撞，散射后的光子波长小于入射光子的波长2(多选)关于光的本性，下列说法中正确的是 ()A关于光的本性，牛顿提出“微粒说”，惠更斯提出“波动说”，爱因斯坦提出“光子说”，它们都说明了光的本性B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C光
2、的干涉、衍射现象说明光具有波动性D光电效应说明光具有粒子性3关于光的波粒二象性的理解正确的是 ()A大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C光在传播时粒子性显著，而与物质相互作用时波动性显著D高频光是粒子，低频光是波4(多选)对光的认识，下列说法正确的是()A个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性B光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了D光的波粒二象性应理解为：在某些场合下光的波动性表现明显，在某些场合下光的粒子性
3、表现明显5(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是 ()A使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C大量光子的运动规律显示出光的粒子性D个别光子的运动显示出光的粒子性6(多选)在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是()A使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样B单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏D单个光子通过单缝后
4、打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性7(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图432(a)、(b)、(c)所示的图像，则下列说法正确的是()图432A图像(a)表明光具有粒子性B图像(c)表明光具有波动性C用紫外光不能产生干涉D实验表明光是一种概率波8(多选)科学研究证明，光子有能量也有动量，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子假设光子与电子碰撞前的波长为，碰撞后的波长为，则碰撞过程中() A能量守恒B动量守恒CD 填空题9如图433所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的
5、验电器铝箔有张角，则该实验可以证明光具有_性图433 简答题10光具有波粒二象性，光子的能量h，其中频率表示波的特征若某激光管以PW60 W的功率发射波长663 nm的光束，试根据上述理论计算：该管在1 s 内发射出多少个光子？11若一个光子的能量等于一个电子的静止能量，已知静止电子的能量为m0c2，其中m0为电子质量，c为光速，试问该光子的动量和波长是多少？(电子的质量取9.111031 kg，普朗克常量h6.631034 Js)12光具有波粒二象性，光子的能量Eh，其中频率表征波的特征在爱因斯坦提出光子说之后，又提出了光子动量p与光波波长的关系.若某激光管以P60 W的功率发射波长663
6、nm的光束，试根据上述理论计算：若该管发射的光束被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到的光束对它的作用力F为多大？答案与解析1、【解析】碰撞后光子改变原来的运动方向，但传播速度不变，A错误，B正确；光子由于在与电子碰撞中损失能量，因而频率减小，即，再由c12，得到12，C、D错误【答案】B2、【解析】光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象某现象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象要区分说
7、法和物理史实与波粒二象性之间的关系C、D正确，A、B错误【答案】CD3、【解析】大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，A正确；光在传播时波动性显著，光与物质相互作用时粒子性显著，B、C错误；频率高的光粒子性显著，频率低的光波动性显著，D错误【答案】A4、【解析】本题考查光的波粒二象性光是一种概率波，少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往显示出波动性，A选项正确；光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，而是光的一种属性，这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实，B选项正确；粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，C错误，D选项正确【答案】ABD5、【解析
8、】单个光子运动具有不确定性，大量光子落点的概率分布遵循一定规律，显示出光的波动性使光子一个一个地通过双缝，如果时间足够长，底片上会出现明显的干涉图样，A正确，B、C错误；由光的波粒二象性知，个别光子的运动显示出光的粒子性，D正确【答案】AD6、【解析】个别光子的行为表现出粒子性单个光子的运动是随机的，无规律的，但出现在底片上明条纹处的概率大些，大量光子的行为表现出波动性，大量光子运动符合统计规律，通过单缝产生衍射图样，故A、D正确，B错误光子通过单缝的运动路线是无规律的，故C错误【答案】AD7、【解析】用很弱的光做双缝干涉实验得到的图片上的一个一个无分布规律的光点，体现了光的粒子性，故A正确；
9、经过较长时间曝光的图片(c)，出现了明暗相间的条纹，波动性较为明显，本实验表明光是一种概率波，但不能表明光是一种电磁波，故B、D均正确；紫外光也属于波，也能发生干涉，故C错误【答案】ABD8、【解析】能量守恒和动量守恒是自然界的普遍规律，适用于宏观世界也适用于微观世界光子与电子碰撞时遵循这两个守恒规律光子与电子碰撞前光子的能量Ehh，当光子与电子碰撞时，光子的一些能量转移给了电子，光子的能量Ehh，由EE，可知，选项A、B、C正确【答案】ABC9、【解析】弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应现象，则证明
10、光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性【答案】波粒二象10、【解析】设在时间t内发射出的光子数为n，光子的频率为，每个光子的能量h，所以PW(t1 s)而，解得n个2.01020个【答案】2.01020个11、【解析】一个电子静止能量为m0c2，按题意hm0c2光子的动量pm0c9.111031 kg3108 m/s2.731022 kgm/s，光子的波长2.41012 m.【答案】2.731022 kgm/s2.41012 m 12、【解析】由能量守恒定律得Ptn，可得n21020个对光子由动量定理，可得Ft(p2p1)n，可得F2107 N由牛顿第三定律知黑体表面所受作用力FF2107 N.【答案】2107 N
