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康普顿效应证实了光子不仅具有能量，也有动量，如图给出了光子与静止电子碰撞后，电子的运动方向，则碰后光子可能沿方向_运动，并且波长_(选填“不变”、“变短”或“变长”)解析:根据动量守恒定律知，光子与静止电子碰撞前后动量守恒，相碰后合动量应沿2方向，所以碰后光子可能沿1方向运动，由于动量变小，故波长应变长答案:1 变长2光在折射率为n的介质中波长为，则光子在真空中的能量为_，光子的动量为_解析光在介质和真空中频率不变，由n，得0n，则光子的能量eh；光子的动量p.答案3x射线散射后波长会改变，是由于x射线光子和物质中电子_的结果解析：由于光子携带的能量h，则光子的动量应为p，当x射线光子和物质光子发生碰撞时，电子获得了一定的动量，根据动量守恒，得光子的动量减小，故波长改变答案：发生碰撞4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选项正确答案d5关于电子云，下列说法正确的是()a电子云是真实存在的实体b电子云周围的小黑点就是电子的真实位置c电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布d电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道解析由电子云的定义我们知道，电子云不是一种稳定的概率分布，人们常用小圆点表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有c正确答案c6(单选)频率为的光子，具有的动量为，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光的散射散射后的光子()a虽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散射后光子的能量减小，因而光子的速度减小d由于受到电子碰撞，散射后的光子频率低于入射光的频率解析：选d.由动量公式p，在康普顿效应中，当入射光子与电子碰撞时，要把一部分动量转移给电子，因而光子动量变小，波长变长，频率变小而光的传播速度大小不变7有关光的本性，下列说法正确的是（）a光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的b光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点c光不具有波动性d由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性答案：d解析：19世纪初，人们成功地在实验室中观察到了光的干涉、衍射现象，这属于波的特征，微粒说无法解释这些现象；但19世纪末又发现了光电效应，这种现象波动说不能解释，证实光具有粒子性，因此，光既具有波动性，又具有粒子性，但光不同于宏观的机械波和粒子，波动性和粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面，不同属性，我们无法用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性选项d正确8（双选）对光的认识，以下说法正确的是（）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光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的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：在某种场合下光的波动性表现明显，在另外某种场合下，光的粒子性表现明显答案：ad解析：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，a正确；当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性，并不是光子间的相互作用，b错误；光的传播表现为波动性，光的波动性与粒子性都是光的本质属性，只是表现明显与否，不容易观察并不说明不具有9下列叙述中不正确的有_a光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实b在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型c红外线照射某金属表面时发生了光电效应，则紫外线也一定可以使该金属发生光电效应d氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核【解析】红外线的频率比紫外线小，紫外线一定能使该金属发生光电效应，半衰期是大量粒子统计的结果，d选项错【答案】d10在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示这时_a锌板带正电，指针带负电b锌板带正电，指针带正电c锌板带负电，指针带正电d锌板带负电，指针带负电【解析】本题应从光电效应、验电器原理来考虑解答锌板原来不带电，验电器的指针发生了偏转，说明锌板在弧光灯的照射下发生了光电效应，发生光电效应时，锌板向空气中发射电子，所以锌板带正电，验电器的指针亦带正电故选b项【答案】b11物理学家做了一个有趣的实验：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；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_a曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点，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【解析】少数光子落点不确定，到达某点的概率受波动规律支配，体现了粒子性大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，体现了波动性，故只有d正确【答案】d1(单选)白天的天空各处都是亮的，是大气分子对太阳光散射的结果美国物理学家康普顿由于在这方面的研究而荣获了1927年的诺贝尔物理学奖假设一个运动的光子和一个静止的自由电子碰撞以后，电子向 12.某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比()a频率变大 b速度变小c光子能量变大 d波长变长答案d解析光子与自由电子碰撞时，遵守动量守恒和能量守恒，自由电子碰撞前静止，碰撞后动量、能量均增加，所以光子的动量、能量减小，故c错误；由、h可知光子频率变小，波长变长，故a错误、d正确；由于光子速度是不变的，故b错误13(双选)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ad14(单选)关于光的本性，下列说法正确的是()a波动性和粒子性是相互矛盾和对立的，因此光具有波粒二象性是不可能的b光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点c大量光子具有波动性，个别光子具有粒子性d射线具有显著的粒子性，而不具有波动性答案c解析由光的波粒二象性可知：光是同时具有波粒二象性的但是不同于宏观的机械波和宏观粒子，波动性和粒子性是光在不同情况下的表现，是同一客观事物的两个侧面我们无法用一种学说去说明光的所有行为，只能认为光具有波粒二象性实际上光是一种概率波，即少数光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性，综上所述选项c正确15(双选)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单缝，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单缝，如果时间很短，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样c大量光子的运动显示光的波动性d个别光子的运动显示光的粒子性，光只有波动性没有粒性答案ac解析光的波动性是统计规律的结果，对个别光子我们无法判断它落到哪个位置；对于大量光子遵循统计规律即大量光子的运动或曝光时间足够长，显示出光的波动性16照相底片上的感光物质中的agbr分子在光照射下能分解，经冲洗后就被记录下来(这种现象称为“光化效应”，与光电效应类似，只有入射光光子的能量大于某一数值，才能发生)已知分解一个agbr分子所需的最小能量约为1.01019 j，试探究分析这种照相底片感光的截止波长(即它能记录的光的最大波长值)解析eh，而c，故 m2.0106 m.答案2.0106 m17.根据量子理论，光子的能量与动量p之间的关系为pc，其中c为光速由于光子有动量，照到物体表面的光子被吸收或反射都会对物体产生压强，这就是光压，用i表示(不考虑天体与反射体之间的万有引力)一台激光器发出的激光，功率为p0，射出的横截面积为s，当它垂直照射到物体表面并被物体全部反射时，激光对物体表面的压力f2pn，其中n表示单位时间内激光器射出的光子数，试用p0和s表示该束激光对物体产生的光压解析：激光器的功率p0，而t1 s，已知激光对物体表面的压力f2np，其中p.由i.答案：i18照相底片上的感光物质中的agbr分子在光照射下能分解，经冲洗后就被记录下来（这种现象称为“光化效应”，与光电效应类似，只有入射光光子的能量大于某一数值，才能发生）已知分解一个agbr分子所需的最小能量约为1.01019 j，试探