高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第三册6.4 实物粒子具有波动性同步练习题

6.4实物粒子具有波动性基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的是（       ）

A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量

2．下列关于物理学史说法正确的是（　　）

A．玻尔指出光波是一种概率波 B．玛丽·居里发现了光电效应

C．普朗克最早把能量子引入物理学 D．卢瑟福提出阴极射线就是电子流

3．有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是（　　）

A．个别光子只有粒子性，多数光子的作用效果才表现为波动性

B．光电效应揭示了光具有粒子性，光的波长越短，其粒子性越显著

C．速度相等的电子和质子，电子的动量小，电子的物质波波长小

D．康普顿效应揭示了光具有波动性

4．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是   （     ）

A．能量较大的光子其波动性越显著．

B．光波频率越高，粒子性越明显．

C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性．

D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性．

5．关于物质波，下列说法中正确的是（　　）

A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物质

B．物质波和光波都是机械波

C．粒子的动量越大，其波动性越易观察

D．粒子的动量越小，其波动性越易观察

6．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 nm B．大于0.2 nm C．等于0.2 nm D．以上说法均不正确

7．量子理论是现代物理学两大支柱之一。量子理论的核心观念是“不连续”。关于量子理论，以下说法不正确的是（　　）

A．普朗克为解释黑体辐射，首先提出“能量子”的概念

B．爱因斯坦实际上是利用量子观念和能量守恒定律解释了光电效应

C．康普顿效应证明光具有动量，也说明光是不连续的

D．海森伯的不确定性关系告诉我们电子的位置是不能准确测量的

8．下列说法正确的是（　　）

A．如果要更准确地确定粒子的位置，那么动量的测量一定会更不准确

B．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光强度和频率均有关

C．当观察者与波源相互靠近时，接收到波的频率一直增大

D．康普顿效应证明了光子只具有动量

9．下列说法正确的是（　　）

A．两支相同的激光笔发射出来的光可以产生干涉现象

B．光的偏振现象说明光是纵波

C．卢瑟福核式结构模型可以很好的解释原子光谱是线状的

D．电子显微镜分辨本领比光学显微镜分辨高主要是因为电子的物质波波长比可见光更短

10．用电子做双缝干涉实验，下面三幅图分别为100个、3000个、7000个左右的电子通过双缝后，在胶片上出现的干涉图样．该实验表明

A．电子具有波性，不具有粒子性

B．电子具有粒子性，不具有波动性

C．电子既有波动性又有粒子性

D．电子到达胶片上不同位置的概率相同

11．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波，下列关于物质波的说法中正确的是（　　）

A．物质波和光波都是概率波

B．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物体

C．动能相等的电子和质子，电子的波长短

D．动量相等的电子和中子，中子的波长短

12．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的为（　　）

A．电子束通过双缝后形成的干涉图样可用电子的粒子性解释

B．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关

C．康普顿效应说明光具有波动性

D．黑体既不反射电磁波，也不向外辐射电磁波

13．关于物质的波粒二象性，下列说法错误的是（　　）

A．光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显

B．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性

C．光电效应现象揭示了光的粒子性

D．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

14．Li（锂核）是不稳定的，一个静止的Li分裂时的核反应方程为Li―→He＋X＋γ，其中X的动量大小为p1，He的动量大小为p2，γ光子与He运动方向相同，普朗克常量为h，则（　　）

A．X是中子

B．X是电子

C．γ光子的波长为

D．γ光子的波长为

15．下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是（       ）

A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波

B．光的衍射证实了物质波的假设是正确的

C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的

D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观物体的波长太大

二、填空题（共4题）

16．判断下列说法的正误。

（1）一切宏观物体都伴随一种波，即物质波。(    )

（2）电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。(    )

（3）宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，是因为宏观物体的波长太长。(    )

（4）量子力学的建立，使人们深入认识了微观世界的组成、结构和属性。(    )

17．有一种实验装置可以逐个地释放可见光子．在一次实验中,释放的光子频率为6×1014 Hz,光屏每秒钟接收到的光子能量为5×10-13 J,光子释放处到光屏的距离足够远,则根据以上数据可计算出空气中相邻两个光子间的平均距离约为______________________m．(普朗克常量h=6.626×10-34 J·s,保留两位有效数字)

18．判断下列说法的正误。

（1）光的干涉、衍射、偏振现象说明光具有粒子性。(      )

（2）光具有粒子性，但光子又不同于宏观观念的粒子。(      )

（3）光沿直线传播，说明光具有波动性。(      )

（4）一切宏观物体都伴随一种波，即物质波。(      )

（5）湖面上的水波就是物质波。(      )

（6）电子的衍射现象证实了实物粒子具有波动性。(      )

19．一个质量为、电荷量为的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为），该粒子的德布罗意波长为___________

三、综合题（共4题）

20．2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率．一个高能质子的动量为p0，打到质量为M、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m，普朗克常量为h．

①求复合核的速度v；

②设复合核释放的某个中子的动量为p，求此中子的物质波波长λ．

21．如图所示，光电管的阴极K是用极限波长为λ0＝5.0×10－7m的钠制成。现用波长为λ＝3.0×10－7m的紫外线照射阴极K，当光电管阳极A和阴极K之间的电压U＝2.1V时，光电流达到最大值Im＝0.56μA．已知元电荷的电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s。求：

（1）每秒内由阴极K发射的光电子数目n；

（2）电子到达阳极A时的最大动量和德布罗意波长；（保留三位有效数字）

（3）该紫外线照射下阴极的遏止电压Uc。（保留三位有效数字）

22．如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？（中子的质量为1.67×10-27kg，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，结果保留三位有效数字）

23．在学完“光的波粒二象性”内容后，小李同学说：“大量光子的行为表现为波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，当光表现出波动性时，就不具有粒子性了；而光表现出粒子性时，就不再具有波动性了。”他的观点正确吗？为什么？

参考答案：

1．C

2．C

3．B

4．A

5．D

6．A

7．D

8．A

9．D

10．C

11．A

12．B

13．B

14．C

15．C

16．     错误     正确     错误     正确

17．2.4×102

18．     ×     √     ×     ×     ×     √

19．或

20．①       ②

21．（1）3.5×1012 (个)；（2）；；（3）1.66V

22．3.97×10-10 m，6.63×10-35 m

23．

根据波粒二象性可知个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性。光的波粒二象性可理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显，但两者不矛盾，不能说光表现出波动性时，就不具有粒子性了；光表现出粒子性时，就不再具有波动性了。