高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册粒子的波动性和量子力学的建立课后复习题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册粒子的波动性和量子力学的建立课后复习题，共28页。试卷主要包含了粒子的波动性，物质波的实验验证，量子力学的建立等内容，欢迎下载使用。
考点一、粒子的波动性
1．德布罗意波：每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，也叫物质波．
2．粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间的关系：ν＝eq \f(ε,h)，λ＝eq \f(h,p).
考点二、物质波的实验验证
1．实验探究思路：干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象．
2．实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性．
3．说明：除了电子以外，人们陆续证实了中子、质子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的ν＝eq \f(ε,h)和λ＝eq \f(h,p)关系同样正确．
4．电子、质子、原子等粒子和光一样，也具有波粒二象性．
考点三、量子力学的建立
技巧归纳：．对物质波的理解
(1)任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，这种波叫物质波，其波长λ＝eq \f(h,p).我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小．
(2)德布罗意假说是光的波粒二象性的一种推广，使之包括了所有的物质粒子，即光子与实物粒子都具有粒子性，又都具有波动性，与光子对应的波是电磁波，与实物粒子对应的波是物质波．
2．计算物质波波长的方法
(1)根据已知条件，写出宏观物体或微观粒子动量的表达式p＝mv. (2)根据波长公式λ＝eq \f(h,p)求解．
(3)注意区分光子和微观粒子的能量和动量的不同表达式．如光子的能量：ε＝hν，动量p＝eq \f(h,λ)；微观粒子的动能：Ek＝eq \f(1,2)mv2，动量p＝mv.
二：考点题型归纳
题型一：德布罗意波及其公式
1．（2023春·江苏南通·高二统考阶段练习）初速度为0的电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，得到如图所示的电子衍射图样．已知电子质量为m，电荷量为e，加速电压为U，普朗克常量为h，则（ ）
A．该实验说明电子具有粒子性
B．电子离开电场时的物质波波长为
C．加速电压U越小，电子的衍射现象越不明显
D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
2．（2023春·辽宁抚顺·高二校联考期中）德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子和二价钙离子，已知氢离子与钙离子的质量比为1:40，加速后的氢离子和钙离子的德布罗意波的波长之比为（ ）
A．B．C．D．
3．（2023春·河北邯郸·高二校考期中）波长为的光子与一静止电子发生正碰，测得碰撞后（未反弹）的光子波长增大了，普朗克常量为h，不考虑相对论效应，碰后电子的动量为（ ）
A．B．
C．D．
题型二：概率波的理解
4．（2022春·高二课时练习）以下关于物质波的说法中正确的是（ ）
A．实物粒子与光子都具有波粒二象性，故实物粒子与光子是本质相同的物体
B．一切运动着的物体都与一个对应的波相联系
C．机械波、物质波都不是概率波
D．实物粒子的动量越大，其波动性越明显，越容易观察
5．（2023·全国·高三专题练习）极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）（b）（c）所示的图像，则（ ）
A．图像（a）表明光具有波动性
B．图像（c）表明光具有粒子性
C．用紫外线观察不到类似的图像
D．实验表明光是一种概率波
6．（2022春·高二课时练习）下列关于微观粒子的波粒二象性的认识，错误的是（ ）
A．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，所以粒子没有确定的轨迹
B．由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
C．大量光子表现出波动性，此时光子仍具有粒子性
D．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
题型三：波粒二象性的理解
7．（2023·辽宁沈阳·统考三模）在近代物理学发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。对下列图示的实验描述正确的是（ ）
A．卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了质子
B．康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有波动性
C．贝克勒尔研究丙图中的放射线，提出了原子的核式结构模型
D．戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性
8．（2023·浙江金华·校联考一模）关于下列四幅图，说法正确的是（ ）
A．图甲中肥皂膜上的条纹是衍射现象，说明了光的波动性
B．图乙是光经过大头针尖时的照片，说明了光的粒子性
C．图丙是富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，是利用X射线具有波动性
D．图丁是观众戴着眼镜观看3D电影，是利用光的粒子性
9．（2023·全国·校联考模拟预测）关于波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过对黑体辐射的研究，提出光子的概念
B．爱因斯坦通过对光电效应的研究，提出了能量子的概念
C．德布罗意运用类比、对称的思想，提出了物质波的概念
D．奥斯特通过研究电流对小磁针的作用力，提出了场的概念
题型四：电子的衍射图样
10．（2023春·湖南衡阳·高三校考阶段练习）图甲、图乙分别是电子束穿过铝箔后的衍射图样和泊松亮斑，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是泊松亮斑B．图乙是干涉现象
C．图甲证明了电子的粒子性D．图乙证明了光的波动性
11．（2023春·江苏盐城·高二江苏省响水中学校考阶段练习）著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为m＝9.1×10－31kg，加速后电子速度v＝5.0×105 m/s，普朗克常量h＝6.63×10 －34 J·s，则（ ）
A．该图样说明了电子具有粒子性
B．该实验中电子的德布罗意波长约为1.5 nm
C．加速电压越大，电子的物质波波长越大
D．使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱
12．（2022·北京·模拟预测）电子束衍射实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示是电子束衍射实验装置的简化图，这个实验证实了（ ）
A．光具有粒子性B．光具有波动性
C．电子具有粒子性D．电子具有波动性
题型五：光的波粒二象性
13．（2023春·内蒙古赤峰·高二赤峰二中校考阶段练习）有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是（ ）
A．康普顿效应，散射光中出现了大于X射线波长的成分，揭示了光具有波动性
B．个别光子具有粒子性，大量光子的作用效果才表现为波动性
C．动能相等的电子和质子，电子的物质波波长大
D．光的干涉现象说明光是概率波，而德布罗意波不是概率波
14．（2023·江苏·模拟预测）我国科学家吴有训在上世纪20年代进行X射线散射研究，为康普顿效应的确立做出了重要贡献。研究X射线被较轻物质散射后光的成分发现，散射谱线中除了有波长与原波长相同的成分外，还有其他波长的成分，这种现象称为康普顿效应。如图所示，在真空中，入射波长为的光子与静止的电子发生弹性碰撞。碰后光子传播方向与入射方向夹角为37°，碰后电子运动方向与光子入射方向夹角为53°（，），下列说法正确的是（ ）
A．该效应说明光具有波动性
B．碰撞后光子的波长为
C．碰撞后电子的德布罗意波长为
D．碰撞后光子相对于电子的速度大于
15．（2023春·山东青岛·高二青岛二中校考期中）下列关于光的本性的说法中正确的是（ ）
A．光不可能同时既具有波动性，又具有粒子性
B．光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子
C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性
D．频率低、波长长的光，粒子性特征显著；频率高、波长短的光，波动性特征显著
三：课堂过关精练
一、单选题
16．（2023春·江苏南通·高二统考阶段练习）A、B两种光子的能量之比为，则A、B两种光子的（ ）
A．速度之比为B．频率之比为
C．动量之比为D．波长之比为
17．（2023·山西·校联考模拟预测）光子具有能量，还具有动量，光子的动量p与光的波长和普朗克常量h有关。康普顿效应为我国杰出的科学家吴有训先生用实验所验证。图中的这枚邮票就是为纪念吴有训先生而发行的。关于真空中光子动量的表达式正确的是（ ）
A．B．C．D．
18．（2023·山东淄博·山东省淄博第一中学校联考二模）电子显微镜的工作原理是用高电压对电子束加速，最后打在感光胶片上，观察显微图像。现用电子显微镜观测某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时观测线度设定为电子的德布罗意波长的n倍，其中。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，显微镜工作时的加速电压为U，则该显微镜的观测线度为（ ）
A．B．
C．D．
19．（2023春·江苏南京·高二南京市第二十九中学校考期中）已知某种光的波长为λ，真空中的光速为c，普朗克常量为，光电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（ ）
A．这种光子的动量为h
B．这种光子的能量为h
C．若用该光照射逸出功为W的金属有电子逸出，则所对应的遏止电压为
D．若用该光照射逸出功为W的金属有电子逸出，则电子的最大初动能为
20．（2023·北京海淀·统考一模）低温为研究物质结构与性质提供了独特的条件。2022年10月31日“梦天实验舱”进入预定轨道，其上搭载了世界领先的微重力超冷原子物理实验平台，可以制备地面无法实现的以下的超冷原子构成的气体。超冷原子是指温度接近状态下的原子，其热运动速率只有室温下的倍。制备时，先利用激光冷却技术，将原子置于相向传播且频率略不同于原子跃迁能级所对应频率的激光束中运动时，由于多普勒效应，原子受到激光束对其产生的阻力，从而使原子的速度降低。又利用磁场将原子束缚在一定的区域内形成原子团，实现较长时间的原子与激光相互作用。再利用蒸发冷却技术，将原子团中速率较大的原子“蒸发”掉，使温度进一步降低。根据上述信息，下列说法正确的是（ ）
A．激光频率一定时，原子质量越大，激光制冷的效果越好
B．激光制冷技术只能使特定速率的原子减速，而其余原子的速率保持不变
C．与室温下的原子相比，超冷原子更容易发生衍射
D．传播方向与原子运动方向相反的激光的频率应当略高于（为普朗克常量）
21．（2023·北京·高三专题练习）2022年10月31日“梦天”实验舱成功发射，其上配置了世界领先的微重力超冷原子物理实验平台，利用太空中的微重力环境和冷却技术，可获得地面无法制备的超冷原子。超冷原子是指温度接近0K状态下的原子（质量约10-27kg），其运动速度约为室温下原子速度（约500m/s）的5×10-5倍。超冷原子的制备要先利用激光冷却技术，使用方向相反的两束激光照射原子，原子会吸收激光的光子然后再向四周随机辐射光子，经过多次吸收和辐射后，原子的速度减小。同时施加磁场将原子束缚在一定区域内，避免原子逃逸，以延长原子与激光作用的时间。再用蒸发冷却技术，将速度较大的原子从该区域中排除，进一步降低温度。取普朗克常量h=6.63×10-34J·s。下列说法错误的是（ ）
A．太空中的微重力环境可使实验舱中的原子长时间处于悬浮状态，利于获得超冷原子
B．超冷原子的物质波波长约为10-5m量级
C．原子减速是通过原子向四周随机辐射光子实现的
D．超冷原子的蒸发冷却的机制，与室温下水杯中的水蒸发冷却的机制类似
22．（2023·江西上饶·统考一模）著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，下列说法正确的是（ ）
A．该图样说明了电子具有粒子性
B．该实验中电子的德布罗意波波长约为
C．加速电压越大，电子的物质波波长越长
D．加速电压越大，电子的波动性越明显
23．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，有一束单色光入射到极限频率为的金属板K上，具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左极板上的小孔进入电场，恰好不能到达右极板。普朗克常量为h。则（ ）
A．单色光的光子能量为
B．金属板上逸出的所有电子均具有相等的物质波波长
C．若仅略微减小单色光的强度，将无电子从金属板上逸出
D．若仅将电容器右极板右移一小段距离，仍无电子到达右极板
四：高分突破精练
一、单选题
24．（2023春·湖北孝感·高三孝昌县第一高级中学校考阶段练习）关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，并测出了氨原子光谱
C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D．根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
25．（2022春·高二课时练习）2002 年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴晶俊发现了宇宙X射线源，X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为λ，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则（ ）
A．，B．,C．, D．,
26．（2023·全国·高三专题练习）1924年德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。下列关于德布罗意波波长的说法正确的是（ ）
A．速度相同的电子与质子，质子的德布罗意波波长较长
B．动量相同的电子与质子，电子的德布罗意波波长较长
C．动能相同的电子与质子，电子的德布罗意波波长较长
D．加速度相同的电子与质子，质子的德布罗意波波长较长
27．（2021春·湖南长沙·高三统考阶段练习）下列说法正确的是（ ）
A．光的干涉说明光是概率波，与电子相联系的德布罗意波不是概率波
B．ε、p与、是分别描述物质的粒子性与波动性的物理量，、把实物粒子的波动性与粒子性结合起来
C．只能说明氢原子的轨道与能量具有量子化，其它原子有些不具备量子化特征
D．不确定关系，说明粒子的位置测量越精确即更小，则动量的测量也会更准确即更小
二、多选题
28．（2023春·重庆沙坪坝·高二重庆一中校考期中）著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，则（ ）
A．该图样说明了电子具有粒子性
B．该实验中电子的德布罗意波长约为
C．若让原本静止的质子束和电子束通过相同加速电场，电子的德布罗意波长更大
D．使用电子束工作的电子显微镜中，加速电压越大，分辨本领越弱
29．（2023·全国·模拟预测）这次波及全球的新冠病毒的尺寸约为100nm，由于最短可见光波长约为400nm，所以我们无法用可见光捕捉病毒的照片。科学家用电子显微镜，即加速电场中的电子，使其表现为波长远小于可见光的波。终于捕捉到了它的图像，正所谓越艳丽越有毒。已知电子的质量为9×10-31kg，电子的电荷量为1.6×10-19C，普朗克常量为6.6×10-34J·s，不考虑相对应效应，则下列说法正确的是（ ）
A．电子显微镜的分辨率非常高，是由于电子的德布罗意波长非常短
B．电子显微镜与加速电压有关，加速电压越高，则分辨率越低
C．若用相同动能的质子代替电子，也能拍摄到新冠病毒的3D图像
D．德布罗意长为0.2nm电子，可由静止电子通过约37.8V的电压加速得到
30．（2023春·湖北·高二校联考期中）2017年激光干涉引力波天文台（LIGO）首次探测到了双中子星碰撞，两颗中子星在彼此的引力作用下相互环绕运动并向外释放出强大的引力波，引力波带走中子星的能量导致二者距离缩小，最终发生碰撞，并产生出了高达300个地球质量的黄金。理论计算表明辐射出的引力波的频率等于双中子星环绕频率的2倍，引力波的传播速度等于光速c，并且引力波具有波的性质，假设某时刻两颗中子星的质量分别为，，二者距离为L，下列说法正确的是（ ）
A．引力波不能发生干涉、衍射及多普勒效应
B．双中子星环绕的总能量越来越小但是动能却越来越大
C．随着两颗中子星距离的缩小，辐射出的引力波越来越容易发生衍射现象
D．该时刻辐射出的引力波的波长
31．（2023春·宁夏银川·高二校考阶段练习）关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是（ ）
A．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
B．大量光子的行为表现出光的粒子性，而少量光子的行为表现出光的波动性
C．光的波长越长，粒子性越明显，光的频率越高，波动性越明显
D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性
32．（2023春·内蒙古赤峰·高二校考阶段练习）有关光的本性，下列说法正确的是（ ）
A．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应现象说明光具有粒子性
B．由于光既表现出波动性，又表现出粒子性，认为光具有波粒二象性
C．光表现为波动性就是宏观的机械波，光表现为粒子性就是微观的粒子
D．大量光子表现出光的波动性，个别光子表现出粒子性
33．（2023秋·宁夏吴忠·高二吴忠中学校考期末）根据下列图像所反映的物理现象进行分析判断，说法正确的是（ ）
A．图甲中对应的三种光中A的光子能量最大
B．根据图甲分析可知，入射光的频率关系为
C．图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量
D．图丙中现象说明电子具有波动性
34．（2023·全国·高三专题练习）物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减小入射光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝。实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些如图甲所示不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现如图丙所示规则的干涉条纹。对于这个实验结果的认识正确的是（ ）
A．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点
B．单个光子的运动没有确定的轨道
C．干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方
D．只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性
35．（2023·全国·高三专题练习）在磁感应强度为B的均匀磁场内放置一极薄的金属片，其极限波长为，实验证明，在某种特定条件下，金属内的电子能吸收多个光子，产生光电效应。今用频率为的弱单色光照射，发现没有电子放出。若保持频率不变，逐渐增大光强，释放出的电子（质量为m，电荷的绝对值为e）能在垂直于磁场的平面内作的圆周运动，最大半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A．遏止电压为B．此照射光光子的能量可能为
C．放出电子的最大动量为eBRD．单色光光子的动量可能为
三、填空题
36．（2022秋·河南郑州·高三校考期末）静止的电子通过200V电势差加速后，它的德布罗意波长是___________m。（普朗克常量h＝6.63×10-34J·s ，电子电荷量e＝1.6×10-19C，电子质量me＝9.1×10-31kg）。
37．（2022春·高二课时练习）A、B两种光子的能量之比为2：1，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为E、E，A、B两种光子的动量之比为_______，该金属的逸出功为______。
38．（2022·高三课前预习）物质波的实验验证
（1）实验探究思路：___________、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。
（2）实验验证：1927年戴维森和汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的___________。
（3）说明
除了电子以外，人们陆续证实了中子、质子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的ν=和λ=关系同样正确。
（4）电子、质子、原子等粒子和光一样，也具有___________性。
（5）量子力学的建立
参考答案：
1．B
【详解】A．衍射是波的特性，电子衍射实验说明电子具有波动性，故A错误；
B．由动能定理可得，电子离开电场时的动能为
解得
电子离开电场时的动量大小为
物质波波长为
故B正确；
C．波的波长越大，衍射现象越明显，由电子的物质波波长可得，U越大，波长越小，衍射现象越不明显，故C错误；
D．若用相同动能的质子替代电子，质量增大，物质波波长减小，衍射现象越不明显，故D错误。
故选B。
2．D
【详解】离子加速后的动能：Ek=qU；离子的德布罗意波波长
所以
故选D。
3．D
【详解】根据动量和波长的关系

设碰后电子的动量为p0，光子与电子碰撞过程满足动量守恒，因为光子碰后未反弹，所以
解得
故选D。
4．B
【详解】A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，但实物粒子与光子不是本质相同的物体，故A错误；
B．无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，故B正确；
C．根据德布罗意的物质波理论，物质波是概率波，故C错误；
D．根据德布罗意的物质波公式
可知，粒子的动量越小，波长越长，其波动性越明显，越容易观察，故D错误。
故选B。
5．D
【详解】AB．图像（a）只有分散的亮点，表明光具有粒子性；图像（c）呈现干涉条纹，表明光具有波动性，AB错误；
C．紫外线也具有波粒二象性，也可以观察到类似的图像，C错误；
D．实验表明光是一种概率波，D正确。
故选D。
6．B
【详解】A．根据不确定关系，微观粒子落点位置不能确定，与经典粒子有确定轨迹不同，故A正确；
B．单缝衍射中，微观粒子通过狭缝，其位置的不确定量等于缝宽，其动量也有一定的不确定量，故B错误；
C．波动性和粒子性是微观粒子的固有特性，无论何时二者都同时存在，故C正确；
D．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的，故D正确。
由于本题选择错误的，故选B。
7．D
【详解】A．卢瑟福通过甲图所示的实验，发现了原子的核式结构模型，故A错误；
B．康普顿在乙图所示的实验中，证明了光具有粒子性，故B错误；
C．贝克勒尔研究丙图中的放射线，发现了电子，故C错误；
D．戴维森和汤姆孙利用电子束穿过铝箔得到的丁图图样，证实电子具有波动性，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】A．图甲中肥皂膜上的条纹是光的干涉现象造成的，A错误；
B．图乙是光经过大头针尖时的照片，这是光的衍射说明了光的波动性，B错误；
C．图丙是富兰克林使用X射线拍摄的DNA晶体，是利用X射线具有波动性的性质，C正确；
D．图丁是观众戴着眼镜观看3D电影，光的偏振现象利用光的波动性，D错误。
故选C。
9．C
【详解】AB．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论的观点，提出了能量子的概念，而爱因斯坦通过对光电效应现象的研究，提出了光子的概念，故AB错误；
C．德布罗意运用类比、对称的思想首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想，故C正确；
D．奥斯特现电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的磁效应；法拉第最早提出了场的概念。故D错误。
故选C。
10．D
【详解】AB.图甲为电子束穿过铝箔后的衍射图样，图乙为泊松亮斑，属于圆盘衍射现象，AB错误；
CD.图甲、图乙分别证明了电子和光的波动性，C错误，D正确。
故选D。
11．B
【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，故A错误；
B．由德布罗意波长公式可得
电子的动量
联立可得
故B正确；
CD．由动能定理可得
联立求解可得
即加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，分辨本领越强，故CD错误。
故选B。
12．D
【详解】电子衍射实验证实了电子具有波动性，故D正确，ABC错误。
故选D。
13．C
【详解】A．康普顿效应揭示了光具有粒子性，A错误；
B．光既有波动性，又有粒子性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性，B错误；
C．根据动量和动能关系
可知动能相等的电子和质子，电子的动量小，根据物质波的波长公式
可知电子的物质波波长大，C正确；
D．光的干涉现象说明光是概率波，而德布罗意波也是概率波，D错误。
故选C。
14．B
【详解】A．该效应说明光具有粒子性，故A错误；
BC．根据题意，设碰撞之前光子的动量为，碰撞之后光子的动量为，电子的动量为，由动量守恒定律有
解得
又有
则碰撞后光子的波长为
碰撞后电子的德布罗意波长为
故C错误，B正确；
D．光子的速度等于光速，按照爱因斯坦的光速不变原理即在任何参考系中光速都不变，可知光子相对于电子的速度等于，故D错误。
故选B。
15．C
【详解】AB．光具有波粒二象性，不能把光看成宏观概念上的波，故AB错误；
C．干涉和衍射是波的特有现象，光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故C正确；
D．频率低、波长长的光，波动性特征显著，频率高、波长短的光，粒子性特征显著，故D错误。
故选C。
16．C
【详解】A．光子速度均为光速，所以速度之比为，故A错误；
BD．由
可得，频率之比为，波长之比为。故BD均错误；
C．由可得动量之比为，故C正确。
故选C。
17．A
【详解】根据爱因斯坦质能方程，光子能量，又因为光子能量，则光子动量为
故选A。
18．C
【详解】电子被加速，由动能定理
又
，，L=nλ
可得
故选C。
19．C
【详解】A．光子的动量为
A错误；
B．光子能量为
B错误；
D．由爱因斯坦光电效应方程
D错误；
C．根据
结合上述解得
C正确。
故选C。
20．C
【详解】ABD．激光冷却是指当原子在频率略低于原子跃迁能级差且相向传播的一对激光中运动时，由于多普勒效应，原子倾向余吸收原子运动方向相反的光子，两激光产生一个与原子运动方向相反的阻尼力，由牛顿第二定律可知，原子质量越大，加速度越小，其减速效果差，即制冷效果不好且由上述原理可知，激光制冷技术不是使特定速率原子减速，故ABD错误；
C．物质具有波粒二象性，即原子也具有波的性质，由德布罗意波波长公式有
原子的速度越大，其德布罗意波的波长越短，所以超冷原子的波长要长，由发生衍射的明显现象条件可知，其波长与障碍物的尺寸差不多的时候衍射现象明显，所以与室温下的原子相比，超冷原子更容易发生衍射，故C项正确。
故选C。
21．C
【详解】A．在微重力环境下，原子几乎不受外力，故而能够长时间处于悬浮状态，有利于激光照射，故利于获得超冷原子，A正确，不符合题意；
B．由德布罗意波波长公式
其中
解得超冷原子的物质波波长
故B正确，不符合题意；
C．原子减速是通过吸收迎面射来的激光光子的能量，从而动量减少，速度减小，故C错误，符合题意；
D．超冷原子的蒸发冷却的机制，与室温下水杯中的水蒸发冷却的机制类似，D正确，不符合题意。
故选C。
22．B
【详解】A．衍射现象说明电子具有波动性，A错误；
B．电子的动量
电子的德布罗意波波长
联立解得
B正确；
CD．根据动能定理
可得
结合B选项分析可知，加速电压越大，电子速度越大，则电子的物质波波长越短，则波动性越不明显，CD错误。
故选B。
23．D
【详解】A．根据题意可知，该单色光的频率大于金属板K的极限频率，则单色光的光子能量大于，A错误；
B．发生光电效应发射出的光电子所具有的速度不一定相等，则光电子的动量不一定相等，根据物质波的波长公式可知光电子物质波波长不一定相等，B错误；
C．只要光电子的频率大于金属K的极限频率就能发生光电效应，与光照强度无关，C错误；
D．设逸出的光电子最大初动能为，设电容器内电场强度为，极板的间距为，根据题意可知
根据
联立可得
仅将电容器右极板右移一小段距离，极板间电场强度不变，极板的距离变大，则
可知仍无电子到达右极板，D正确。
故选D。
24．A
【详解】A．为了解释黑体辐射的实验规律，普朗克提出了能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确；
B．玻尔理论指出氢原子能级是分立的，但波尔并没有测出氨原子光谱，B错误；
C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，并发现了质子，预言了中子的存在，中子最终由查德威克发现，C错误；
D．衍射是波的属性，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有波动性，D错误。
故选A。
25．D
【详解】光子的能量
根据
可得
故选D。
26．C
【详解】A．由德布罗意波波长公式得
速度相同的电子与质子，质子质量比电子的大，则电子的德布罗意波波长较长，故A错误；
B．动量相同的电子与质子，德布罗意波波长一样，故B错误；
C．由动能公式得
则
动能相同的电子与质子，质子质量比电子的大，则电子的德布罗意波波长较长，故C正确；
D．加速度相同的电子与质子，与作用时间有关，故无法判断，故D错误。
故选C。
27．B
【详解】A．光的干涉说明光是概率波，与电子相联系的德布罗意波也是概率波，A错误；
B．、把实物粒子的波动性与粒子性结合起来，从而揭示了实物粒子的波动性与粒子性的密切关系，B正确；
C．说明氢原子的轨道与能量具有量子化，一切微观现象都具备量子化特征，C错误；
D．不确定关系，说明粒子的位置测量越精确即更小，则动量的测量一定会更不准确即更大，D错误。
故选B。
28．BC
【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，A错误；
B．由德布罗意波长公式可得
而动量
两式联立得
该实验中电子的德布罗意波长约为0.15nm，B正确；
D．由德布罗意波长公式可得
而动量
两式联立得
加速电压越大，电子的波长越短，衍射现象就越不明显，分辨本领越强，选项D错误。
C．由于电子的质量比质子的质量更小，由可知若让原本静止的质子束和电子束通过相同加速电场，电子的德布罗意波长更大，选项C正确。
故选BC。
29．ACD
【详解】AB．影响电子显微镜分辨率的直接因素是光源的波长，波长越短，加速电压越高，分辨率越高，故A正确，B错误；
C．相同动能的质子和电子，根据
联立解得
因质子质量大于电子质量，所以质子的波长小于电子的波长，波长越短，分辨率越高，所以，更能“拍摄”到新冠病毒的3D影像，故C正确；
D．由动能定理
电子动量
联立解得
代入数据解得
故D正确。
故选ACD。
30．BD
【详解】A．引力波具有波的特性，因此也能发生干涉、衍射及多普勒效应等现象，故A错误；
B．双中子星辐射的引力波带走中子星的能量导致二者距离缩小，最终发生碰撞，故总能量会减小，双中子星根据万有引力提供向心力，有
且

解得双中子星环绕频率为
中子星的距离缩小，导致频率增大，根据光的波粒二象性
可知频率增大，波长减小，由
可知，波长减小，动量也增大，动能也增大，故B正确；
C．衍射的明显程度与波长有关，波长越长，衍射越明显，据双中子星环绕频率
随着两颗中子星距离的缩小，频率会增大，波长会减小，则衍射现象越不容易出现，故C错误；
D．双中子星环绕频率为
而辐射出的引力波的频率等于双中子星环绕频率的2倍，解得该时刻辐射出的引力波的波长
故D正确。
故选BD。
31．AD
【详解】A．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，故A正确；
B．大量光子的行为表现出光的波动性，而少量光子的行为表现出光的粒子性，故B错误；
C．光的波长越长，波动性越明显，光的频率越高，粒子性明显，故C错误；
D．宏观物体的德布罗意波的波长太小，实际很难观察到波动性，故D正确。
故选AD。
32．ABD
【详解】A．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应现象说明光具有粒子性，A正确；
B．由于光既表现出波动性，又表现出粒子性，认为光具有波粒二象性，B正确；
C．光表现为波动性就是宏观的电磁波，光表现为粒子性就是微观的光子，C错误；
D．大量光子表现出光的波动性，个别光子表现出粒子性，D正确。
故选ABD。
33．BCD
【详解】A．由图甲B光的遏止电压最大，根据
则图甲中对应的三种光中B光的光子能量最大，A错误；
B．逸出功W相同，结合A解析可知
B正确；
C．图乙中现象说明光子不仅具有能量也具有动量，C正确；
D．图丙中看到明暗相间的条纹，说明电子具有波动性，D正确。
故选BCD。
34．BC
【详解】单个光子通过双缝后的落点无法预测，大量光子的落点出现一定的规律性，落在某些区域的可能性较大，这些区域正是波通过双缝后发生干涉时振幅加强的区域．光具有波粒二象性，少数光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性．不论光子还是微观粒子，都具有波粒二象性。故BC正确，AD错误。
故选BC。
35．ACD
【详解】A．设光电子的最大速度为，光电子在磁场中做圆周运动
得
所以
遏止电压为
故A正确；
BD．根据能量守恒有
n为大于等于2的自然数，当n=2时，此照射光光子的能量为
则对应光子的动量
单色光光子的动量为
故B错误，D正确；
C．由于电子最大动能
最大动量
故C正确。
故选ACD。
36．8.7×10-11
【详解】[1]据动能定理可得
动量可表示为
联立解得它的德布罗意波长是
37． 2：1 EA﹣2EB
【详解】[1]根据光子能量
光子动量
可知A、B两种光子的动量之比等于光子能量之比，为2:1；
[2]设B光子的能量为E，根据光电效应方程
可得
W逸出功=E﹣2E
38． 干涉 波动性 波粒二象
【详解】（1）[1] 实验探究思路：干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。
（2）[2] 1927年戴维森和汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性。
（4）[3] 电子、质子、原子等粒子和光一样，也具有波粒二象性。