粤教版选修35 光电效应 光子 康普顿效应及其解释 第1课时 作业.docx

2.1光电效应2.2光子2.3康普顿效应及其解释1下列实验中，能证实光具有粒子性的是()a光电效应实验 b光的双缝干涉实验c光的圆孔衍射实验 d泊松亮斑实验解析光电效应证明光具有粒子性，a正确光的干涉和衍射可证明光具有波动性b、c、d错误答案a2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不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，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正确答案a3(双选)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光波和物质波均为概率波，故c、d正确答案cd4(双选)下列说法正确的是()a有的光是波，有的光是粒子b光子与电子是同样的一种粒子c光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著d光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性解析：选cd.一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子，a错误；虽然光子和电子都是微观粒子，都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子和电子是同样的一种粒子，b错误；波长长，容易发生干涉、衍射，波动性强，反之，波长短，光子能量大，粒子性强，c正确；干涉、衍射是波特有的现象，光电效应说明光具有粒子性，d正确5关于光的波粒二象性，下述说法中错误的是（）a频率高的光子易显示波动性b个别光子产生的效果易显示粒子性c光的衍射说明光具有波动性d光电效应说明光具有粒子性答案：a6频率为的光子，具有的能量为h，动量为h/c，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光的散射散射后的光子（）a改变原来的运动方向，但频率保持不变b光子将从电子处获得能量，因而频率将增大c散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反d由于电子受到碰撞时会吸收光子的一部分能量，散射后的光子频率低于入射前光子的频率答案：d解析：由于电子的能量增加，光子的能量减少，所以光子的频率降低7.为了观察到纳米级的微小结构，需要分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜.有关电子显微镜的说法正确的是( )a.它利用了电子物质波的波长比可见光短，因而不容易发生明显衍射b.它利用了电子物质波的波长比可见光长，因而不容易发生明显衍射c.它利用了电子物质波的波长比可见光短，因而更容易发生明显衍射d.它利用了电子物质波的波长比可见光长，因而更容易发生明显衍射解析：电子物质波的波长比可见光更短，所以不容易发生明显衍射现象，故仅a项正确.答案：a8用绿光照射一光电管，能产生光电流，则下列一定可以使该光电管产生光电效应的有_a红外线 b黄光c红光 d紫外线【解析】按频率从小到大的顺序排列：红外、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫外光的能量与光的频率成正比，大于绿光频率的光都可以发生光电效应，选项d正确【答案】d9在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，这是因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近已知中子质量m1.671027 kg，则德布罗意波长1.821010 m的热中子动能的数量级为_a1017 j b1019 j c1021 j d1024 j【解析】根据德布罗意波理论，中子动量p，中子动能ekp2/2mh2/2m2，代入数据可以估算出数量级，选项c正确【答案】c10下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是_a有的光是波，有的光是粒子b光子与电子是同样的一种粒子c光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著d大量光子的行为往往显示出粒子性11(单选)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，动量不守恒，且b能量不守恒，动量不守恒，且c能量守恒，动量守恒，且d能量守恒，动量守恒，且答案c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定律光子与电子碰撞前光子的能量hh，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hh，由可知，选项c正确12(单选)下列现象能说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光的反射和光电效应d泊松亮斑和光电效应答案d解析光的色散、光的反射可以从波动性和粒子性两方面分别予以理解，故a、c选项错误光的干涉、衍射现象只说明光的波动性，b选项错误泊松亮斑能说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故d选项正确13(双选)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现出规律性答案ad14a、b两种光子的能量之比为21，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为ea、eb.求a、b两种光子的动量之比和该金属的逸出功解析：光子能量h，动量p，且得p，则papb21a照射时，光电子的最大初动能eaaw0.同理，ebbw0解得w0ea2eb.答案：21ea2eb15科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒钟内单位面积上的光子数为n，光子的平均波长为，太阳帆面积为s，反射率为100%，假定太阳垂直射到太阳帆上，飞船的总质量为m.(1)求飞船加速度的表达式；(光子动量ph/)(2)若太阳帆是黑色的，飞船的加速度为多少？解析：(1)光子垂直打在太阳帆上再反射，动量的改变量为2p，根据动量定理得：ftn2p，太阳帆上受到的光压力为f故飞船的加速度a.(2)若太阳帆是黑色的，光子垂直打在太阳帆上不再反射，光子动量的改变为p，太阳帆上受到的光压力为f，故太阳帆的加速度a.答案：(1)(2)16“神光”装置是我国规模最大、国际上为数不多的大功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 j、波长为0.35 m的一束紫外激光，已知普朗克常量h6.631034 js，求该束紫外激光所含的光子个数（结果保留一位有效数字）答案：4.61021解析：每个光子的能量0h，故所含的