高中物理选择性必修三第四章 2 第二课时 康普顿效应　光的波粒二象性同步练习

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第2课时　康普顿效应　光的波粒二象性考点一　康普顿效应　光子的动量1．(2022·徐州市高二期末)在研究石墨对X射线的散射时，康普顿发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分。这些波长大于λ0的成分与入射的X射线相比(　　)A．能量增大 B．动量增大C．波速减小 D．频率减小2.(多选)关于康普顿效应，下列说法正确的是(　　)A．康普顿在研究X射线散射时，发现散射光的波长发生了变化，为波动说提供了依据B．康普顿效应无法用经典物理学解释C．发生散射时，波长较短的X射线入射时，产生康普顿效应D．爱因斯坦的光子说能够解释康普顿效应，所以康普顿效应支持粒子说3．太阳帆飞行器是利用太阳光获得动力的一种航天器，其原理是光子在太阳帆表面反射的过程中会对太阳帆产生一个冲量。若光子垂直太阳帆入射并反射，其波长始终为λ，普朗克常量为h，则一个光子对太阳帆的冲量大小为(　　)A.eq \f(h,λ) B.eq \f(2h,λ) C.eq \f(3h,λ) D.eq \f(4h,λ)4．(2022·温州市高二期末)我国使用激光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平，若焊接所用的激光波长为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，则下列说法中正确的是(　　)A．激光焊接利用了激光的相干性B．激光的频率为eq \f(h,λ)C．每个激光脉冲的能量为nheq \f(c,λ)D．每个激光脉冲的动量为neq \f(λ,h)考点二　光的波粒二象性5．(多选)下列有关光的波粒二象性的说法正确的是(　　)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．大量光子的行为往往显示出波动性6．关于光的本质下列说法正确的是(　　)A．康普顿效应说明光具有波动性B．光的干涉、衍射现象说明光具有粒子性C．在任何情况下，光都既具有波动性、同时又具有粒子性D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的7.(2022·上海市师大附中学业考试)如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器箔片有张角，则该实验(　　)A．只能证明光具有波动性B．只能证明光具有粒子性C．只能证明光能够发生衍射D．证明光具有波粒二象性8．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。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．红色激光光子动量大于绿色激光光子动量9．(多选)实验表明：光子与速度不太大的电子碰撞发生散射时，光的波长会变长或者不变，这种现象叫康普顿散射，该过程遵循能量守恒定律与动量守恒定律。如果电子具有足够大的初速度，以至于在散射过程中有能量从电子转移到光子，则该散射被称为逆康普顿散射，这一现象已被实验证实。关于上述逆康普顿散射，下列说法中正确的是(　　)A．相对于散射前的入射光，散射光在介质中的传播速度变大B．若散射前的入射光照射某金属表面时能发生光电效应，则散射光照射该金属时，光电子最大初动能将变大C．散射光中存在波长变长的成分D．散射光中存在频率变大的成分10．(2022·石家庄市高二期末)a、b两种光的频率之比为νa∶νb＝2∶1，将两种光分别照射到截止频率为eq \f(νb,2)的金属上，则a、b两种光子的动量之比及产生的光电子的最大初动能之比分别为(　　)A．2∶1　3∶1 B．1∶2　3∶1C．2∶1　1∶3 D．1∶2　1∶311．(2022·四川高二期末)大型钛合金构件在航天、航空领域应用广泛，我国使用微光焊接复杂钛合金构件的技术和能力已达到世界一流水平。若某型号激光焊机的功率为30 kW，发射的激光波长为λ＝1 064 nm，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速为c＝3.0×108 m/s，则(　　)A．该激光的频率为2.82×1013 HzB．每个激光光子的能量为1.87×10－19 JC．每个激光光子的动量为6.23×10－27 kg·m/sD．该型号焊机每秒发射激光光子数约为1.60×1022个12．(多选)(2022·濮阳市高二期末)某物理科研小组在实验中发现，频率为ν的激光光子与静止的电子碰撞后光子频率变为ν′，碰撞后的光子照射极限频率为ν的光电管阴极K，电子垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，示意图如图。已知光子与电子碰撞过程中没有能量损失，电子质量为m，碰撞后电子获得的动量为p，普朗克常量为h，光速为c，则(　　)A．碰撞后光子的波长为eq \f(c,ν)B．电子增加的动能为eq \f(p2,2m)C．电子将做半径为r＝eq \f(p,eB)的匀速圆周运动D．光电管阴极处可能会发生光电效应13．有人设想在遥远的宇宙探测时，给探测器安上反射率极高(可认为100%)的薄膜，并让它正对太阳，用光压为动力推动探测器加速。已知某探测器在轨道上运行，阳光恰好垂直照射在薄膜上，薄膜面积为S，每秒每平方米面积获得的太阳光能为E，若探测器总质量为M，光速为c，普朗克常量为h，则探测器获得加速度大小的表达式是(　　)A.eq \f(2ES,cM) B.eq \f(2ES,c2Mh)C.eq \f(ES,cM) D.eq \f(ES,cMh)