4.2 光电效应 课时对点练2 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

第2节 光电效应 课时对点练2 康普顿效应　光的波粒二象性 基础对点练 一、选择题: 考点一　康普顿效应　光子的动量 1．康普顿散射的主要特征是(　　) A．散射光的波长与入射光的波长全然不同 B．散射光的波长有些与入射光的相同，但有些变短了，散射角的大小与散射波长无关 C．散射光的波长有些与入射光的相同，但也有变长的，也有变短的 D．散射光的波长有些与入射光的相同，有些散射光的波长比入射光的波长长些，且散射光波长的改变量与散射角的大小有关 2．在“焊接”视网膜的眼科手术中，所用激光的波长为λ，每个激光脉冲中的光子数目为n，已知普朗克常量为h，光速为c，则(　　) A．用激光“焊接”视网膜是因为激光具有高度的相干性 B．激光的频率为 C．激光光子的动量为 D．每个激光脉冲的能量为nh 3．(多选)频率为ν的光子，波长为λ＝，能量为E，则光的速度为(　　) A. B．pE C. D. 考点二　光的波粒二象性 4．如图，弧光灯发出的光，经过下列实验后产生了两个重要的实验现象：①经过一狭缝后，在后面的锌板上形成明暗相间的条纹；②与锌板相连的验电器的铝箔张开了一定的角度．则这两个实验现象分别说明(　　) A．①和②都说明光有波动性 B．①和②都说明光有粒子性 C．①说明光有粒子性，②说明光有波动性 D．①说明光有波动性，②说明光有粒子性 5．在下列各组现象中，都表现出光具有粒子性的是(　　) A．光的折射现象、衍射现象 B．光的反射现象、干涉现象 C．光的衍射现象、光电效应现象 D．光电效应现象、康普顿效应现象 6．(多选)图中四幅图涉及光的粒子性和波动性，其中说法正确的是(　　) A．图甲的光电效应实验说明光具有波粒二象性 B．图乙说明，在光电效应中，同一单色入射光越强，饱和电流越大 C．图丙的“泊松亮斑”说明光具有波动性，是光通过小圆孔时发生衍射形成的 D．图丁的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面 7．(多选)下列关于光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　) A．大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性 B．频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著 C．光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性 D．光不可能同时具有波动性和粒子性 能力综合练 一、选择题: 8．国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收，该光刻机光刻分辨率达到22 nm.关于光的认识，下列说法正确的是(　　) A．光子除了具有能量之外还具有动量 B．波长越长的光，光子动量越大 C．光电效应显示了光的波动性 D．爱因斯坦测量了光电效应中几个重要的物理量，由此算出了普朗克常量h 9．关于光，下列说法正确的是(　　) A．光子是比电子、质子更小的实物粒子 B．光在有些情况下只具有粒子性，在另一些情况下只具有波动性 C．普朗克常量为h，光速为c时，一个频率为ν的光子质量为 D．普朗克常量为h，光速为c时，一个频率为ν的光子动量为 10．一台激光器发出的激光功率为P，光束垂直入射到真空中的某一平面，被平面完全反射后频率保持不变．已知光的波长为λ，光在真空中的速度为c，下列说法正确的是(　　) A．激光的波长越短，其光子的动量越小 B．被平面反射后激光光子的动量变大 C．增大激光器发出的激光功率，光束对平面的压力增大 D．单位时间里入射到平面的光子数目为 11．(多选)美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖，原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体(如细胞)发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要．对此下列说法正确的是(　　) A．光镊技术利用光的粒子性 B．光镊技术利用光的波动性 C．红色激光光子能量大于绿色激光光子能量 D．红色激光光子能量小于绿色激光光子能量 2． 填空题： 12．光电效应实验中，用波长为λ0的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出．当波长为的单色光B照射该金属板时，光电子的最大初动能为________，A、B两种光子的动量之比为________．(已知普朗克常量为h、光速为c) 参考答案： 1.答案　D解析　测量发现康普顿散射后的X射线中，既有波长不变的X射线，又有波长变长的X射线，而且散射光波长的改变量与散射角的大小有关，波长变长的X射线动量和能量的大小均变小了，这是散射过程中动量和能量守恒的体现，选项D正确． 2.答案　D解析　用激光“焊接”视网膜利用了激光频率高、能量高的特点，故A错误；根据c＝νλ可知激光的频率为ν＝，故B错误；根据λ＝得，激光光子的动量为p＝，故C错误；根据ε＝hν和c＝νλ可知，单个光子的能量为h，则每个激光脉冲的能量为nh，故D正确． 3.答案　AC解析　根据光速c＝λν和光子的能量E＝hν可得光的速度为c＝λ＝，故A、C正确． 4.答案　D解析　现象①是光的衍射现象，该现象说明了光具有波动性；现象②是光电效应现象，该现象说明了光具有粒子性，故A、B、C错误，D正确． 5.答案　D 6.答案　BD解析　题图甲的光电效应实验说明光具有粒子性，选项A错误；题图乙中，黄光的强度越大，饱和电流越大，即说明在光电效应中，同一单色入射光越强，饱和电流越大，选项B正确；题图丙的泊松亮斑说明光具有波动性，是光通过小圆板时发生衍射形成的，选项C错误；题图丁的康普顿效应表明光子具有动量，揭示了光的粒子性的一面，选项D正确． 7.答案　ABC解析　光既具有波动性，又具有粒子性，大量的光子波动性比较明显，个别光子粒子性比较明显，故A正确；在光的波粒二象性中，频率越大的光其粒子性越显著，频率越小的光其波动性越显著，故B正确；光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性，故C正确；光的波粒二象性是指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，二者是统一的，故D错误． 8.答案　A解析　光子除了具有能量之外还具有动量，选项A正确；根据p＝可知，波长越长的光，光子动量越小，选项B错误；光电效应显示了光的粒子性，选项C错误；密立根测量了光电效应中几个重要的物理量，由此算出了普朗克常量h，选项D错误． 9.答案　D解析　光本质上属于电磁波，不是实物粒子，光具有波粒二象性，在发生衍射和干涉时，表现为波动性，在发生光电效应时，表现为粒子性，故A、B错误；普朗克常量为h，光速为c时，一个频率为ν的光子能量为hν＝mc2，则光子质量为m＝，动量为p＝mc＝·c＝，故C错误，D正确． 10.答案　C解析　根据p＝可知，激光的波长越短，其光子的动量越大，选项A错误；被平面反射后激光光子的动量大小不变，选项B错误；功率增大，光子数增大，光束对平面的压力增大，选项C正确；单位时间(t＝1 s)里入射到平面的光子数目为n＝＝，选项D错误． 11.答案　AD解析　光在接触物体后，会对其产生力的作用，则光镊技术利用光的粒子性，选项A正确，B错误；红光的频率小于绿光，根据E＝hν可知，红色激光光子能量小于绿色激光光子能量，选项C错误，D正确． 12.答案　　1∶2 解析　该金属的逸出功W0＝hνc＝h 波长为的单色光的频率ν＝ 根据光电效应方程得，光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝h－h＝ 根据p＝，得A、B两光子的动量之比＝＝. 学科网（北京）股份有限公司 $