2019_2020学年高中物理第十七章波粒二象性3粒子的波动性练习（含解析）新人教版.docx

3粒子的波动性基础巩固1.(多选)说明光具有粒子性的现象是()A.光电效应B.光的干涉C.光的衍射D.康普顿效应答案AD2.(多选)为了验证光的波粒二象性,在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片,并设法减弱光的强度,下列说法正确的是()A.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间足够长,底片上将出现双缝干涉图样B.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间很短,底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C.大量光子的运动显示光的波动性D.个别光子的运动显示光的粒子性,光只有波动性,没有粒子性解析光的波动性是统计规律的结果,对于个别光子,我们无法判断它落到哪个位置;大量光子遵循统计规律,即大量光子的运动或曝光时间足够长,显示出光的波动性。答案AC3.(多选)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是()A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性B.通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分C.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象D.利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性解析干涉和衍射是波特有的现象,由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线散射中有波长变大的成分,并不能证实物质波理论的正确性,即A、B不能说明粒子的波动性,证明粒子的波动性只能是C、D。答案CD4.下列关于物质波的说法正确的是()A.实物粒子具有粒子性,在任何条件下都不可能表现出波动性B.宏观物体不存在对应波的波长C.电子在任何条件下都能表现出波动性D.微观粒子在一定条件下能表现出波动性答案D5.下列说法正确的是()A.质量大的物体,其德布罗意波长短B.速度大的物体,其德布罗意波长短C.动量大的物体,其德布罗意波长短D.动能大的物体,其德布罗意波长短解析由物质波的波长=hp,得其只与物体的动量有关,动量越大其波长越短。答案C6.(多选)利用金属晶格(大小约10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是使电子通过电场加速后,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,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普郎克常量为h,则下列说法正确的是()A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波长为=h2meUC.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显解析得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;由德布罗意波长公式=hp,而动量p=2mEk=2meU,两式联立得=h2meU,B正确;由公式=h2meU可知,加速电压越大,电子的波长越小,衍射现象越不明显;用相同动能的质子替代电子,质子的波长小,其衍射现象不如电子的衍射现象明显。故C、D错误。答案AB能力提升1.(多选)根据爱因斯坦的“光子说”可知,下列说法错误的是()A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B.光的波长越大,光子的能量越小C.一束单色光的能量可以连续变化D.只有光子数很多时,光才具有粒子性解析爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同,选项A错误。由E=hc可知选项B正确。一束单色光的能量不能是连续变化,只能是单个光子能量的整数倍,选项C错误。光子不但具有波动性,而且具有粒子性,选项D错误。答案ACD2.(多选)下列说法中正确的是()A.光的波粒二象性,就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说C.光子说并没有否定光的电磁说,在光子能量=h中,频率表示波的特征,表示粒子的特征D.光波和物质波都是概率波解析牛顿的微粒说认为光是由物质微粒组成的,惠更斯的波动说认为光是机械波,都是从宏观现象中形成的观念,故A错误;光子说并没有否定光的电磁说,光子能量公式=h,体现了其粒子性和波动性,B错误,C正确;光波和物质波都是概率波,D正确。答案CD3.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm,如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同的速度情况下,质子显微镜的最高分辨率将()A.小于0.2 nmB.大于0.2 nmC.等于0.2 nmD.以上说法均不正确解析显微镜的分辨能力与波长有关,波长越短其分辨率越高,由=hp知,如果把质子加速到与电子相同的速度,质子的波长更短,分辨能力更高。答案A4.(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1 MHz的无线电波的波长,由表中数据可知()质量/kg速度/(ms-1)波长/m弹子球2.010-21.010-23.310-30电子(100 eV)9.110-315.01061.210-10无线电波(1 MHz)3.01083.3102A.要检测弹子球的波动性几乎不可能B.无线电波通常情况下只能表现出波动性C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性D.只有可见光才有波动性解析由于弹子球德布罗意波长极短,故很难观察其波动性,而无线电波波长为3.0102 m,所以通常表现出波动性,很容易发生衍射,而金属晶体的晶格线度大约是10-10 m数量级,所以波长为1.210-10 m的电子可以观察到明显的衍射现象,故选A、B、C。答案ABC5.(多选)为了观察晶体的原子排列,采用了以下两种方法:(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此,电子显微镜的分辨率高);(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列。则下列分析中正确的是()A.电子显微镜所利用的是电子的物质波的波长比原子尺寸小得多B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小C.要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸D.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当解析由题目所给信息“电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多,由p=h可知它的动量应很大,即速度应很大,选项A正确,选项B错误;由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知,中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当,选项C错误,选项D正确。答案AD6.一颗质量为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?(普朗克常量取6.6310-34 Js)解析炮弹的德布罗意波的波长为1