光的波粒二象性（新）知识点题库

利用金属晶格（大小约10^﹣¹⁰m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U ，普朗克常量为h ，则下列说法中正确的是（）

A . 该实验说明电子具有粒子性 B . 实验中电子束的德布罗意波长为λ=

C . 加速电压U越大，电子的德布罗意波长越大 D . 若用相同动能的质子代替电子，德布罗意波长越大

对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是(　　)

A . 不受外力作用时光子就会做匀速运动 B . 光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动 C . 只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度 D . 运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律

对不确定性关系△x△p≥

有以下几种理解，其中正确的是（　　）

A . 微观粒子的动量不可确定 B . 微观粒子的位置不可确定 C . 微观粒子的动量和位置可同时确定 D . 不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体

一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100kg ，则车撞墙时的不确定范围是

.

黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知（）

A . 随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加 B . 随温度降低，各种波长的辐射强度都有增加 C . 随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D . 随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

黑体辐射是最简单的热辐射形式，辐射的实验规律如图所示，关于黑体辐射和辐射规律的认识，正确的是（）

A . 黑体辐射电磁波的强度随波长的分布只与黑体的温度有关 B . 某一温度条件下，黑体辐射的电磁波对应某一波长存在一个最大的辐射强度 C . 随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 D . 随温度降低，辐射强度的极大值向频率较低的方向移动

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，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长 B . a粒子散射实验中少数n粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 C . 由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大 D . 原子核发生a衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4 E . 有核能释放的核反应一定有质量亏损

关于下列四幅图说法不正确的是（）

A .

原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的 B .

光电效应实验说明了光具有粒子性 C .

电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性 D .

发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围

一颗质量为5.0 kg的炮弹以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波的波长多大?假设它以光速运动，它的德布罗意波的波长多大?若要使它的德布罗意波的波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动?

如图所示，用弧光灯照射锌板，验电器指针张开一个角度，则下列说法中正确的是（）

A . 用紫外线照射锌板，验电器指针会发生偏转 B . 用红光照射锌板，验电器指针会发生偏转 C . 锌板带的是负电荷 D . 使验电器指针发生偏转的是正电荷

光子不仅具有能量，而且具有动量。照到物体表面的光子被物体吸收或被反射时都会对物体产生一定的压强，这就是“光压”。光压的产生机理与气体压强产生的机理类似：大量气体分子与器壁的频繁碰撞产生持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力表现为气体的压强。

在体积为V的正方体密闭容器中有大量的光子，如图所示。为简化问题，我们做如下假定：每个光子的频率均为V，光子与器壁各面碰撞的机会均等，光子与器壁的碰撞为弹性碰撞，且碰撞前后瞬间光子动量方向都与器壁垂直；不考虑器壁发出光子和对光子的吸收，光子的总数保持不变，且单位体积内光子个数为n；光子之间无相互作用。已知：单个光子的能量s和动量p间存在关系ε=pc（其中c为光速），普朗克常量为h。

（1） ①写出单个光子的动量p的表达式（结果用c、h和ν表示）；
②求出光压I的表达式（结果用n、h和ν表示）；
（2）类比于理想气体，我们将题目中所述的大量光子的集合称为光子气体，把容器中所有光子的能量称为光子气体的内能.
①求出容器内光子气体内能U的表达式（结果用矿和光压，表示）；

②若体积为V的容器中存在分子质量为m、单位体积内气体分子个数为n'的理想气体，分子速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。求气体内能U'与体积V和压强p_气的关系；并从能量和动量之间关系的角度说明光子气体内能表达式与气体内能表达式不同的原因。

电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代，下列关于电子的说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 射线是高速电子流，它的穿透能力比 $\text{[math]}$ 射线和 $\text{[math]}$ 射线都弱 B . $\text{[math]}$ 衰变时原子核会释放电子，说明电子也是原子核的组成部分 C . 汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子 D . 电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性

关于物质的波粒二象性，下列说法正确的是（）

A . 光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显 B . 不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性 C . 光电效应现象揭示了光的粒子性 D . 实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性

太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成,对这七种色光的认识正确的是( )

A . 紫光的波长最小 B . 红光的能量子最强 C . 七种色光的能量均相同 D . 紫光的能量子最强

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，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后波长变长 B . 由波尔理论可知，氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增大 C . $\text{[math]}$ 粒子散射实验中少数 $\text{[math]}$ 粒子发生了较大偏转，这是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据之一 D . 原子核发生 $\text{[math]}$ 衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4

建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。

（1）一段直导线，单位长度内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，自由电子定向移动的平均速率为v，求导线中的电流I。
（2）一水平放置的细水管，距地面的高度为h，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为 $\text{[math]}$ 。已知管口处水柱的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。水流在空中不散开，不计空气阻力。求：
a．水从管口水平射出速度v₀的大小；

b．水流稳定后，空中水的总质量m。
（3）现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光，如果每秒有n个光子射入人的瞳孔，就能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d，普朗克常量为h，光在空气中速度为c，不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离L_m。