高中物理 第十七章 波粒二象性 第3节 粒子的波动性课下作业 新人教版选修3-5

1、第3节 粒子的波动性1有关光的本性，下列说法正确的是()A光既有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的B光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性D由于光既有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性解析：光既具有波动性，又具有粒子性，但它又不同于宏观观念中的机械波和粒子，波动性和粒子性是光在不同情况下的不同表现，是同一客体的两个不同侧面、不同属性，我们无法用其中的一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性。答案：D2频率为的光子，德布罗意波波长为，能量为E，则光的速度为()AE/hBpECE/p

2、Dh2/Ep解析：根据c，Eh，即可解得光的速度为或，故选A、C。答案：AC3关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长长B动能相等的电子和质子，电子的波长短C动量相等的电子和中子，中子的波长短D甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍解析：由可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长。电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式：p可知，电子的动量小，波长长。动量相等的电子和中子，其波长应相等。如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波长应是乙的。综上所述，A选项正确。答案：A4在中子衍射技术

3、中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m1.671027 kg，普朗克常量h6.631034 Js，可以估算德布罗意波波长1.821010 m的热中子动能的数量级为()A1017 J B1019 JC1021 J D1024 J解析：由知热中子的动量p，又p22mEk，所以热中子动能：Ek J41021 J。故选项C正确。答案：C5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/(ms1)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子(100 eV)9.1103

4、15.01061.21010无线电波(1 MHz)3.01083.0102要检测弹子球的波动性几乎不可能无线电波通常情况下只能表现出波动性电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性只有可见光才有波动性A BC D解析：弹子球的波长太小，波动性不易体现；无线电波波长很大，通常情况下波动性很明显；实验证明电子可通过晶体衍射而表现出波动性，故选项D正确。答案：D62012年8月22日，美国疾控中心召开电话新闻发布会宣布自今年初出现西尼罗病毒疫情以来，已发现118人感染，成为美国境内危害最大的病毒之一，假若一个病毒在培养器皿中的移动速度为3.5 m/s，其德布罗意波长为1.91019 m，则病毒的质量为_

5、 kg。解析：由公式得该细菌的质量为m kg1.0109 kg。答案：1.01097光子的动量p与能量E的关系为p。静止的原子核放出一个波长为的光子。已知普朗克常量为h，光在真空中传播的速度为c，若反冲核的质量为m，则反冲核的速度为_，其对应的物质波波长为_。解析：(1)由p，Eh，得：p，根据动量守恒：pmv，得v。(2)反冲核运动时物质波长。答案：(1)(2)8任何一个运动着的物体，小到电子、质子、大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波。现有一个德布罗意波长为1的物体1和一个德布罗意波长为2的物体2，二者相向正撞后粘在

6、一起，已知|p1|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为_。解析：由动量守恒定律有p2p1(m1m2)v及p得，所以。答案：9电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波。质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为，电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常量h6.631034Js。(1)计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长。(2)若一个静止的电子经2 500 V电压加速：求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比。求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比。已知电子的静止能量mc25.0105 eV，m为电子的静质量，c为光速。解析：(1)p kgm/s5.41024 kgm/s。 m1.21010 m。(2)电子的动量pmv kgm/s2.71023 kgm/s。电子的波长 m2.41011 m，光子能量EEk2 500 eV4.01016 J得，光子波长 m5.01010 m