2018-2019学年高中物理专题08粒子的波动性练习（含解析）.docxVIP

课时08粒子的波动性

1．以下科学家中，提出实物粒子具有波粒二象性的是（）

A．德布罗意 B．查德威克

C．贝克勒尔 D．约里奥·居里夫妇

【答案】A

【解析】德布罗意提出实物粒子象光子一样，也具有波粒二象性。

2．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粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性

B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

C．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的

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】D

【解析】光既具有粒子性，又具有波动性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显；光在传播时表现为波动性，而与物质相互作用时表现为粒子性，故AB错误。光的波动性与粒子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，故C错误。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，选项D正确；故选D.

3．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，用X光对静止的电子进行照射，照射后电子获得速度的同时，X光的运动方向也会发生相应的改变。下图是X射线的散射示意图，下列说法中正确的是（）

A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把部分动量转移给电子,因此光子散射后频率变大

B．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量

C．X光散射后与散射前相比，速度将会变小

D．散射后的光子虽然改变原来的运动方向，但频率保持不变

【答案】B

【解析】

A．在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把部分动量转移给电子，因此光子散射后能量减小，频率变小，选项A错误；

B．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量，选项B正确；

C．X光散射后与散射前相比速度不变，均为c，选项C错误；

D．散射后的光子改变原来的运动方向，能量减小，则频率减小，选项D错误。

4．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】光子与电子碰撞后，电子能量增加，故光子能量减小，根据E=hv，光子的频率减小；故A错误；碰撞前、后的光子速度不变，故B错误；当入射光子与静止的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，电子能量增加，故光子能量减小。故C错误。当入射光子与静止的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ=hp，知波长增大。选项D正确．

5．X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为λ，以h表示普朗克常量，c表示真空的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则（）

A．E=hλc，p=0 B．E=hλc，p=hλc2

C．E=hcλ，p=0 D．E=hcλ，p=hλ

【答案】D

【解析】光子的能量E=hν=hcλ，动量为：p=hλ。

6．下列说法中正确的是（）

A．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象

B．普朗克常量h用国际单位制的基本单位表示是kg⋅m2⋅s3

C．只要入射光强度足够大，就能发生光电效应，但单位时间内逸出的光电子数目不变

D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方

【答案】D

【解析】概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但其本质是不一样的，故A错误；普朗克常量的单位为kg•m2/s2，故B错误；光电效应与入射光强度无关，只与频率有关。故C错误；根据波粒二象性可知，干涉条纹亮的地方就是光子到达概率大的地方，故D正确；

7．(多选)在验证光的波粒二象性实验中,下列说法正确的是()

A．使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,底片上将出现衍射条纹

B．单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样

C．光的波动性是大量光子运动规律

D．光子通过狭缝的路线是直线

【答案】AC

【解析】AC．个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波动性。使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，通过狭缝的光子数足够多，粒子的分布遵从波动规律，底片上将会显示出衍射图样。故AC两项正确。

BD．单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底片上不会出现完整的衍射图样。故BD两项错误。

8．（多选）关于光子和运动着的电子，下列叙述正确的是()

A．光子和电子一样都是实物粒子

B．光子和电子都能发生衍射现象

C．光子和电子都具有波粒二象性

D．光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性

【答案】BC

【解析】

A：物质可分为两大类：一是质子、电子等实