第2章 第3节　康普顿效应及其解释 第4节　光的波粒二象性 学业分层测评6

1、.学业分层测评六建议用时：45分钟学业达标1多项选择以下说法正确的选项是 A概率波就是机械波B物质波是一种概率波C概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干预和衍射现象D在光的双缝干预实验中，假设有一个光子，那么无法确定这个光子落在哪个点上【解析】机械波是振动在介质中的传播，而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定，故其本质不同，A、C错，B对；由于光是一种概率波，光子落在哪个点上不能确定，D对【答案】BD2多项选择在单缝衍射实验中，中央亮纹的光侵占从单缝射入的整个光强的95%以上假设如今只让一个光子能通过单缝，那么该光子 【导学号：55272052】A一定落在中央亮纹处B可能

2、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【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B、C、D正确【答案】BCD3关于光的波粒二象性，以下说法中正确的选项是A光的频率越高，衍射现象越容易看到B光的频率越高，粒子性越显著C大量光子产生的效果往往显示粒子性D光的波粒二象性否认了光的电磁说【解析】光具有波粒二象性，波粒二象性并不否认光的电磁说，只是说某些情况下粒子性明显，某些情况下波动性明显，故D错误光的频率越高，波长越短，粒子性越明

3、显，波动性越不明显，越不易看到其衍射现象，故B正确，A错误大量光子的行为表现出波动性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误【答案】B4对光的认识，以下说法不正确的选项是 【导学号：55272053】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，不是光子之间的互相作用引起的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表现明显【解析】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

4、的互相作用引起的，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选项错误，D选项正确【答案】C5为了验证光的波粒二象性，在双缝干预实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，以下说法不正确的选项是 【导学号：55272054】A使光子一个一个地通过双缝干预实验装置的狭缝，假如时间足够长，底片上将出现双缝干预图样B大量光子的运动规律显示出光的粒子性C个别光子的运动显示出光的粒子性D大量光子的运动规律显示出光的波动性【解析】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，

5、假如时间足够长，底片上会出现明显的干预图样，A、D正确，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，C正确【答案】B6关于电子的运动规律，以下说法正确的选项是 A电子假如表现粒子性，那么无法用轨迹来描绘它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律B电子假如表现粒子性，那么可以用轨迹来描绘它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律C电子假如表现波动性，那么无法用轨迹来描绘它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D电子假如表现波动性，那么可以用轨迹来描绘它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律【解析】由于运动对应的物质波是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描绘其运动，也不遵循牛顿运动定律，A、B错误；

6、大量电子表现出波动性，无法用轨迹描绘其运动，可确定电子在某点附近出现的概率，且概率遵循波动规律，C正确，D错误【答案】C7多项选择物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干预实验中，在光屏处放上照相底片，假设减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝，实验结果说明，假如曝光时间不太长，底片上只出现一些不规那么的点子；假如曝光时间足够长，底片上就出现了规那么的干预条纹，对这个实验结果有以下认识，其中不正确的选项是 【导学号：55272055】A单个光子的运动没有确定的轨道B干预条纹中亮堂的部分是光子到达时机较多的地方C只有大量光子的行为才能表现出波动性D只有个别光子的行为才能表现出波动性【解析】光波是

7、概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率受波动规律支配，少数光子落点不确定表达粒子性，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干预中的亮纹或暗纹，故D错误，A、C正确；干预条纹中的亮纹处是光子到达时机多的地方，暗纹处是光子到达时机少的地方，但也有光子到达，故B正确【答案】D8紫外线光子的动量为.一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后沿着_方向运动【解析】由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向一样【答案】光子原来运动的才能提升9多项选择关于光的波粒二象性，以下说法正确的选项是 【导学号：55272056】A光的粒子性说明每个光子就像一个极小的

8、球体B光是波，与橡皮绳上的波相似C光的波动性是大量光子运动规律的表现，在干预条纹中，那些光强度大的地方，光子到达的概率大D在宏观世界中波动性和粒子性是对立的，在微观世界是可以统一的【解析】由于波动性和粒子性是光同时具有的两种属性，不同于宏观观念中的波和粒子，故A、B选项错误在干预实验中，光强度大的地方即为光子到达概率大的地方，表现为亮纹；光强度小的地方即为光子到达概率小的地方，表现为暗纹，故C选项正确在宏观世界中，牛顿的“微粒说与惠更斯的“波动说是互相对立的，只有在微观世界中，波动性与粒子性才能统一，故D选项正确【答案】CD10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

9、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，电子向某一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，那么这个散射光子跟原来的光子相比光子能量变_，波长变_【解析】光子与电子碰撞时，遵守动量守恒定律和能量守恒定律，自由电子被碰前静止，被碰后动量、能量增加；所以光子的动量、能量减小，频率变小，波长变大【答案】小大11如图2­3­3是一个粒子源产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光那么在荧光屏上将看到什么现象？图2­3­3【解析】由于粒子源产生的粒子是微观粒子

10、，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进展描绘，即产生双缝干预，在屏上将看到干预条纹【答案】有多条明暗相间的条纹12光具有波粒二象性，光子的能量h，其中频率表示波的特征，在爱因斯坦提出光子说之后，法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长的关系p.假设某激光管以P60 W的功率发射波长663 nm的光束，试根据上述理论计算：1该管在1 s内发射出多少个光子？2假设光束全部被某黑体外表吸收，那么该黑体外表所受到光束对它的作用力F为多大？ 【导学号：55272057】【解析】1光子不仅有能量，而且有动量，照射物体时，产生的作用力可根据动量定理求解设在时间t内

11、发射出的光子数为n，光子频率为，每个光子的能量h，所以Pt1 s而解得n个2.0×1020个2在时间t内激光管发射出的光子全部被黑体外表吸收，光子的末动量变为零，据题中信息可知，n个光子的总动量为p总npn.根据动量定理有F·tp总，解得黑体外表对光子束的作用力为F N2.0×107 N.又根据牛顿第三定律，光子束对黑体外表的作用力FF2.0×107 N.【答案】12.0×102022.0×107 N13科学家设想将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每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m.1求飞船加速度的表达式光子动量p；2假设太阳帆是黑色的，飞船的加速度又为多少？【解析】1光子垂直射到太阳帆上再反射