十四光的波动性和微粒性.docx

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十四光的波动性和微粒性

高中物理学习材料

（马鸣风萧萧**整理制作）

十四、光的波动性和粒子性……………………………………………………500

答案………………………………………………………………………516十四、光的波动性和微粒性

1.选择题2004夏季高考物理江苏卷一大题1小题4分

考题：

1．下列说法正确的是

A．光波是—种概率波

B．光波是一种电磁波

C．单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的能量改变

D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变

2.选择题2000夏季高考物理天津江西卷一大题8小题4分

考题：

8．

与

是两束平行的单色光，它们从空气射入水中的折射角分别为

、

，若

＞

；则

A．在空气中A的波长大于B的波长

B．在水中

的传播速度大于B的传播速度

C．A的频率大于B的频率

D．在水中A的波长小于B的波长

94．光本性学说的发展简史

1.单项选择题2005夏季高考理综北京卷第I卷大题15小题6分

考题：

15．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（）

A．光的折射现象、色散现象B．光的反射现象、干涉现象

C．光的衍射现象、偏振现象D．光的直线传播现象、光电效应现象

2.选择题2000夏季高考物理广东卷一大题8小题4分

考题：

8．A与B是两束平行的单色光，它们从空气射人水中的折射角分别为rA、rB，若rA>rB，则

A．在空气中A的波长大于B的波长　　B．在水中A的传播速度大于B的传播速度

C．A的频率大于B的频率　　　　　　D．在水中A的波长小于B的波长

3.非选择题2003夏季高考理综上海卷第II卷大题43小题0分

考题：

43.这是茫茫宇宙中一颗蓝色的行星，这是一颗孕育了智慧生物的特殊行星，名字叫地球。

被称为太阳的恒星以辐射形式给她带来光明。

地球上的我们通过感觉来认识周围世界。

感觉是通向世界的窗户，我们的感觉器官接受环境中的刺激，把有关信息传递给脑，脑储存、加工和处理信息，使机体产生相应的行为。

太阳为我们带来光明和能量，日月星辰使我们感受节奏的魁力，体会季节和昼夜的变化，享受生物钟的美妙。

我们用眼睛看世界，然而所看到的缤纷世界是与一定波长的可见光紧密相连的。

红、橙、黄、绿、青、蓝、紫构成的视觉范围，所对应的波长大约7.6×10-7米到3.8×10-7米，眼睛看不见的红外线和紫外线在可见光谱两侧。

1609年伽利略将望远镜指向天空，1665年胡克用显微镜聚焦细胞，人类的视野拓展了、视觉敏锐了。

而巨型射电望远镜、原子力显微镜更使我们的视觉向宇观和微观的深层面延伸。

人的感觉70％以上来自视觉。

纵览千年兴替，历史的真实转瞬即逝，绘画、雕刻、建筑……也曾遭到浩劫之灾。

为了文化的传承，人类储存可视信息的手段推陈出新，日益丰富……

确实，无论波澜起伏的古代．王朝，还是日新月异的现代文明，却留下了光与视觉所带来的深深印记。

光绪年间，文人初见电灯，惊叹“繁华至此亦已极，无机至此亦已泄。

”今天，激光、同步辐射、电子眼……更使我们感受到光的璀璨与视觉的无限，我们的世界永远是光明的。

动、植物也能接受光的信息并产生相应的行为。

下列生命现象中与光照变化有关的是

①睡莲花昼开夜合②飞蛾扑火

③鹦鹉学舌④含羞草触后闭合

A．①②B．③④C．①③D．②④

95．光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉．双缝干涉的条纹间距与波长的关系

1.非选择题2005夏季高考物理江苏卷五大题15小题14分

考题：

15．（14分）1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）．

（1）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．

（2）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δx的表达式．

2.选择题2004夏季高考大综（新课程）全国3卷一大题33小题3分

考题：

33．下列说法中正确的是

A．在真空中红光的波长比紫光的小

B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大

C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大

D．红光光子的能量比紫光光子的能量大

3.选择题2004夏季高考大综（老课程）全国3卷第I卷大题33小题36分

考题：

33．下列说法中正确的是

A．在真空中红光的波长比紫光的小

B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大

C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大

D．红光光子的能量比紫光光子的能量大

4.选择题2000夏季高考理综山西卷第I卷大题18小题6分

考题：

18．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，λ为光波波长）

①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹

②在距双缝的路程差为n?

的点形成亮条纹

A．①②

B．②③

C．③④

D．②④

5.选择题2004夏季高考理综天津卷第I卷大题20小题6分

考题：

20．人眼对绿光最为敏感。

正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。

普朗克常量为

，光速为

，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是

A．

WB．

WC．

WD．

W

6.选择题2004夏季高考理综天津卷第I卷大题19小题6分

考题：

19．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。

用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度

与二次曝光时间间隔

的乘积等于双缝间距。

实验中可测得二次曝光时间间隔

、双缝到屏之距离

以及相邻两条亮纹间距

。

若所用激光波长为

，则该实验确定物体运动速度的表达式是

A．

B．

C．

D．

7.选择题2004夏季高考理综全国2卷第I卷大题15小题6分

考题：

15．下面是四种与光有关的事实：

①用光导纤维传播信号

②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度

③一束白光通过三棱镜形成彩色光带

④水面上的油膜呈现彩色

其中，与光的干涉有关的是

A．①④B．②④C．①③D．②③

8.选择题2001夏季高考物理广东河南卷一大题4小题4分

考题：

4．在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普郎克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的

A．最短波长为

B．最长波长为

C．最小频率为

D．最大频率为

9.选择题2000夏季高考物理广东卷一大题8小题4分

考题：

8．A与B是两束平行的单色光，它们从空气射人水中的折射角分别为rA、rB，若rA>rB，则

A．在空气中A的波长大于B的波长　　B．在水中A的传播速度大于B的传播速度

C．A的频率大于B的频率　　　　　　D．在水中A的波长小于B的波长

10.选择题2003夏季高考物理上海卷一大题8小题5分

考题：

8．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，

将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹

入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空

气薄膜。

当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹

如图2所示。

干涉条纹有如下特点：

（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；

（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。

现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹

A．变疏B．变密C．不变D．消失

11.选择题2004夏季高考物理上海卷一大题1小题5分

考题：

1．下列说法正确的是

A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。

B．光的频率越大，波长越长。

C．光的波长越大，光子的能量越大。

D．光在真空中的传播速度为3.00×108m/s

12.非选择题2001夏季高考物理上海卷二大题10小题4分

考题：

10．A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的______（填干涉或衍射）图象。

由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径______（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

13.非选择题2002夏季高考物理上海卷三大题14小题5分

考题：

14．（5分）如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是　附有肥皂膜的铁丝圈，S是一点燃的酒精灯。

往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的

ABCD

14.非选择题2000夏季高考物理上海卷三大题17小题4分

考题：

17．（4分）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是

96．光的衍射

1.选择题2004夏季高考物理上海卷一大题1小题5分

考题：

1．下列说法正确的是

A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。

B．光的频率越大，波长越长。

C．光的波长越大，光子的能量越大。

D．光在真空中的传播速度为3.00×108m/s

2.非选择题2001夏季高考物理全国卷三大题14小题5分

考题：

14．（5分）某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：

a．若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行

b．若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直

c．衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关

d．衍射条纹的间距与光的波长有关

以上几点中，你认为正确的是　　　　　　　

3.非选择题2001夏季高考物理广东河南卷三大题14小题5分

考题：

14．（5分）某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：

a．若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行

b．若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直

c．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关

d．衍射条纹的间距与光的波长有关

以上几点中，你认为正确的是.

4.非选择题2001夏季高考物理上海卷二大题10小题4分

考题：

10．A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的______（填干涉或衍射）图象。

由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径______（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

97．光的偏振现象

98．光谱和光谱分析．红外线、紫外线、X射线、γ射线以及它们的应用．光的电磁本性．电磁波谱

1.选择题2000夏季高考大综广东卷第I卷大题25小题3分

考题：

25．在自然界生态系统中，蛇与老鼠和其它生物通过营养关系构成食物链，在维持生态平衡方面发挥重要作用。

蛇是老鼠的天敌，是通过接收热辐射来发现老鼠的。

假设老鼠的体温约37℃，它发出的最强的热辐射的波长为λm。

根据热辐射理论，λm与辐射源绝对温度T的关系近似为Tλm＝2.90×10－3m·K。

老鼠发出最强的热辐射的波长为

A．7.8×10－5mB．9.4×10－6mC．1.16×10－6mD．9.7×10－8m

2.选择题2001夏季高考理综天津卷第I卷大题17小题6分

考题：

17．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为

A．

　　　　B．

　　　　C．

　　　　D．

3.选择题2001夏季高考理综江浙卷第I卷大题16小题6分

考题：

16．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。

这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为

A．

B．

C．

D．

4.选择题2001夏季高考物理广东河南卷一大题4小题4分

考题：

4．在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能.已知阳极与阴极之间的电势差U、普郎克常数h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的

A．最短波长为

B．最长波长为

C．最小频率为

D．最大频率为

5.选择题2000夏季高考物理广东卷一大题6小题4分

考题：

6．图为1射线管的结构示意图，E为灯丝电源。

要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压，

A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出

B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出

C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出

D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出

6.选择题2000夏季高考物理天津江西卷一大题6小题4分

考题：

6．图为

射线管的结构示意图，

为灯丝是源，要使射线管发出

射线，须在

、

两电极间加上几万伏的直流高压。

A．高压电源正极应接在

点，

射线从

极发出

B．高压电源正极应接在

点，

射线从

极发出

C．高压电源正极应接在

点，

射线从

极发出

D．高压电源正极应接在

点，

射线从

极发出

7.选择题2000夏季高考物理上海卷一大题1小题5分

考题：

1．下列关于光的说法中正确的是

A．在真空中红光波长比紫光波长短。

B．红光光子能量比紫光光子能量小。

C．红光和紫光相遇时能产生干涉现象

D．红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射。

8.选择题2000夏季高考物理全国卷一大题6小题4分

考题：

6．图为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源，要使射线管发出X射线，须在K、A两电极间加

上几万伏的直流高压

A．高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出

B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出

C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出

D．高压电源正极应接在Q点，X射线从A极发出

9.非选择题2003夏季高考大综广东卷二大题38小题40分

考题：

38．正常情况下，大气中含有约78%的N2，21%的O2，还含有少量的CO2、水蒸气以及稀有气体和杂质。

如果大气中二氧化碳的含量明显增加，就会引起“温室效应”，导致全球变暖。

（14分）二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10－3～6×10－3，相应的频率范围是⑥，相应的光子能量范围是⑦。

“温室效应”使大气全年的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的⑧。

（已知普朗克恒量A＝6.6×10－31J·s，真空中的光速c＝3.0×108m·s－1。

结果取两位数字。

）

99．光电效应．光子．爱因斯坦光电效应方程

1.不定项选择题2005夏季高考物理江苏卷一大题2小题4分

考题：

2．为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年．爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文，内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献．某人学了有关的知识后，有如下理解，其中正确的是

A．所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动

B．光既具有波动性，又具有粒子性

C．在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大

D．质能方程表明：

物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系

2.单项选择题2005夏季高考理综天津卷一大题17小题6分

考题：

17．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV，用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s，元电荷为1.6×10-19C，普朗克常量为6.63×10-34J▪s，求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是

A．5.3×1014HZ，2.2JB．5.3×1014HZ，4.4×10-19J

C．3.3×1033HZ，2.2JD．3.3×1033HZ，4.4×10-19J

3.单项选择题2005夏季高考大综广东卷一大题29小题3分

考题：

29．2004年联合国第58次全体会议作出决议，将2005年定为“国际物理年”，并高度评价物理学在认识世界、改变人类社会、提高人的科学素质等方面所起的重大作用。

回答26～30题。

硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能。

若有N个频率为υ的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为（h为普朗克常数）

A．hυB．

C．NhυD．2Nhυ

4.选择题2003夏季高考物理广东卷一大题2小题4分

考题：

2．用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则

A．光电子的最大初动能不变B．光电子的最大初动能减少

C．单位时间内产生的光电子数减少D．可能不发生光电效应

5.选择题2003夏季高考物理上海卷一大题3小题5分

考题：

3．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于

A．等效替代B．控制变量C．科学假说D．数学归纳

6.选择题2004夏季高考物理广东卷一大题6小题4分

考题：

6．分别用波长为λ和

的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:

2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为

A．

B．

C．

D．

7.选择题2004夏季高考物理上海卷一大题1小题5分

考题：

1．下列说法正确的是

A．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。

B．光的频率越大，波长越长。

C．光的波长越大，光子的能量越大。

D．光在真空中的传播速度为3.00×108m/s

8.选择题2002夏季高考物理广东广西河南卷一大题1小题4分

考题：

1.下面说法中正确的是

A．光子射到金属表面时，可能有电子发出

B．光子射到金属表面时，一定有电子发出

C．电子轰击金属表面时，可能有光子发出

D．电子轰击金属表面时，一定没有光子发出

9.选择题2001夏季高考物理全国卷一大题3小题4分

考题：

3.在x射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。

已知阳极与阴极之间的电势差U。

普朗克常数h，电子电量e和光速c,则可知该x射线管发出的X光的

A．最短波长为

　　　B．最长波长为

C．最小频率为

　　　　　D．最大频率为

10.选择题2000春季高考物理北京安徽卷一大题1小题4分

考题：

1．某种金属在单色光照射下发射出光电子．这光电子的最大初动能

A．随照射光强度的增大而增大

B．随照射光频率的增大而增大

C．随照射光波长的增大而增大

D．与照射光的照射时间无关

11.选择题2004夏季高考物理上海卷一大题2小题5分

考题：

2．下列说法中正确的是

A．玛丽·居里首先提出原子的核式结构学说。

B．卢瑟福在

粒子散射实验中发现了电子。

C．查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子。

D．爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说。

12.选择题2003夏季高考理综（新课程）全国卷第I卷大题21小题6分

考题：

21．如图，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。

合上电键，调节滑线变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。

由此可知阴极材料的逸出功为

A．1.9eVB．0.6eVC．2.5eVD．3.1eV

13.选择题2004夏季高考理综全国1卷一大题19小题6分

考题：

19．下表给出了一些金属材料的逸出功。

材料

铯

钙

镁

铍

钛

逸出功（10-19J）

3.0

4.3

5.9

6.2

6.6

现用波长为400nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料最多有几种

（普朗克常量h=6.6×10-34J·s，光速c=3.00×108m/s）

A．2种B．3种C．4种D．5种

14.选择题2004夏季高考理综天津卷第I卷大题20小题6分

考题：

20．人眼对绿光最为敏感。

正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。

普朗克常量为

，光速为

，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是

A．

WB．

WC．

WD．

W

15.选择题2004夏季高考大综（老课程）全国3卷第I卷大题33小题36分

考题：

33．下列说法中正确的是

A．在真空中红光的波长比紫光的小

B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大

C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大

D．红光光子的能量比紫光光子的能量大

16.选择题2004夏季高考大综（新课程）全国3卷一大题33小题3分

考题：

33．下列说法中正确的是

A．在真空中红光的波长比紫光的小

B．玻璃对红光的折射率比对紫光的大

C．在玻璃中红光的传播速度比紫光的大

D．红光光子的能量比紫光光子的能量大

17.选择题2003夏季高考物理（新课程）江苏卷一大题2小题4分

考题：

2．用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则

A光电子的最大初动能不变B光电子的最大初动能减少

C单位时间内产生的光电子数减少D可能不发生光电效应

18.非选择题2004夏季高考物理上海卷二大题9小题4分

考题：

9．在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中

没有电流通过，可能的原因是：

.

19.非选择题2004夏季高考物理上海卷三大题16小题5分

考题：

16．（5分）下图为一测量灯泡发光强度的装置.AB是一个有刻度的底座，两端可装两个灯泡，中间带一标记线的光度计可在底座上移动，通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同，已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比.现有一个发光强度为I0的灯泡a和一个待测灯泡b.分别置于底座两端（如图）.

（1）怎样测定待测灯泡的发光强度Ix？

.

（2）简单叙述一个可以减小实验误差的方法。

.

20.非选择题2000夏季高考物理天津江西卷二大题11小题5分

考题：

11．已知金属铯的逸出功为