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1、光的波粒二象性 (同步测试)（满分60分，30分钟完成） 班级 姓名 总分 选择题（本题共15小题，每小题4分，共60分）1（多选）说明光具有粒子性的现象是( )A光电效应 B光的干涉 C光的衍射 D康普顿效应【答案】AD2（多选）人类对光的本性的认识经历了曲折的过程下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是( )A牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C麦克斯韦预言了光是一种电磁波D光具有波粒二象性【答案】BCD【解析】牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒，爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份不连续的能量，显然A错；干涉、衍射是波的特性
2、，光能发生干涉说明光具有波动性，B正确；麦克斯韦根据光的传播不需要介质，以及电磁波在真空中的传播速度与光速近似相等认为光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实了光的电磁说，C正确；光具有波动性与粒子性，称为光的波粒二象性，D正确3（多选）关于光的波动性与粒子性，以下说法正确的是( )A爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说B光电效应现象说明了光的粒子性C光波不同于机械波，它是一种概率波D光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一【答案】BC【解析】爱因斯坦的光子说并没有否定电磁说，只是在一定条件下光是体现粒子性的，A错；光电效应说明光具有粒子性，说明光的能量是一份一份的，B对；光波在少量的情况下体现粒子性，
3、大量的情况下体现波动性，所以C对；光的波动性和粒子性不是孤立的，而是有机的统一体，D错4.（多选）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高频光是粒子，低频光是波D波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著【答案】AD【解析】光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显，有时候表现出的波动性较明显，D正确；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错误；频率高的光粒子性显著，频率
4、低的光波动性显著，C错误5.做了一个有趣的双缝干涉实验：在光屏处放上照相用的底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹对这个实验结果有下列认识，其中正确的是( )A曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，表现出光的波动性B单个光子通过双缝后的落点可以预测C只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方【答案】D【解析】曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，表现出光的粒子性，选项A错误；单个光子通过双缝后的落点不可以
5、预测，在某一位置出现的概率受波动规律支配，选项B错误；大量光子的行为才能表现出光的波动性，干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方，故选项C错误、D正确6（多选）关于光的波粒二象性，正确的说法是( )A光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著C频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性D个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性【答案】ABD【解析】光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子显示波动性，故选项A、B、D正确7（多选）在单
6、缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子( )A一定落在中央亮纹处B一定落在亮纹处C可能落在暗纹处D落在中央亮纹处的可能性最大【答案】CD【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D正确8（多选）下列各种波是概率波的是 ( )A声波 B无线电波 C光波 D物质波【答案】CD【解析】声波是机械波，A错；电磁波是一种能量波，B错；由概率波的概念和光波以及物质波的特点分析可以得知
7、光波和物质波均为概率波，故C、D正确9在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处是( )A亮纹B暗纹C既有可能是亮纹也有可能是暗纹D以上各种情况均有可能【答案】A【解析】由光子按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b点，故b处一定是亮纹，选项A正确10（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
8、现出规律性【答案】AD11关于电子的运动规律，以下说法正确的是( )A电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律B电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律C电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律【答案】C【解析】由于电子是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵从牛顿运动定律，所以选项A、B错误；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，但可确定电子在某点附近出现的概率且遵循波动规律，选项C正确
9、，D错误12（多选）一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子碰撞，碰撞后电子向某一方向运动，光子向另一方向散射出去，这个散射光子跟原来入射时相比( )A速率减小 B频率减小 C能量增大 D波长变长【答案】BD【解析】碰撞后电子向某一方向运动，说明原来静止的电子获得了一定的能量，而光子在碰撞过程中损失一定的能量，因而光子能量减少，频率减小，由于光子速度不变，于是波长增大故选项B、D对13（多选）关于光的下列说法正确的是( )A光波是一种概率波B光波是一种电磁波C单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变D单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变【答案】AB【解析】据光的波粒二象性可
10、知，光是一种概率波，A选项正确据光的电磁说可知B选项正确任何单色光在传播过程中其频率总是保持不变，但波速v却随介质的改变而改变，据h知单色光在传播过程中，单个光子的能量总保持不变，C选项错误据n，v得，光密介质的折射率较大，故当光从光密介质进入光疏介质时波长变长，D选项错误14（多选）下列关于光电效应的说法正确的是( )A若某材料的逸出功是W，则它的极限频率为B光电子的初速度和照射光的频率成正比C光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大【答案】AD【解析】由光电效应方程EkhW知，B、C错误，D正确若Ek0，得极限频率0，故A正确15（多选）一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子碰撞，碰撞后电子向某一方向运动，光子向另一方向散射出去，这个散射光子跟原来入射时相比( )A速率减小 B频率减小 C能量增大 D波长变长【答案】BD【解析】碰撞后电子向某一方向运动，说明原来静止的电子获得了一定的能量，而光子在碰撞过程中损失一定的能量，因而光子能量减少，频率减小，由于光子速度不变，于是波长增大故选项B、D对
