2022年高中物理第章波和粒子_光是波还是粒子_实物是粒子还是波学业分层测评沪科版选修- .pdf

1 2.3 光是波还是粒子 2.4实物是粒子还是波(建议用时： 45 分钟) 学业达标 1. 关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( ) A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波C.当光和物质相互作用时表现出粒子性D.光在传播过程中表现出波动性E.光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量h 中，频率 仍表示的是波的特性【解析】光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，A错误；当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性，光的干涉、衍射又说明光是一种波，光既不同于宏观的粒子，也不同于宏观的波，B错误， C、D正确；光具有波粒二象性，光的波动性与粒子性不是独立的，由公式h 可以看出二者是有联系的. 光的粒子性并没有否定光的波动性， E正确 . 【答案】CDE 2. 下列说法正确的是 ( ) A.概率波就是机械波B.物质波是一种概率波C.概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象D.在光的双缝干涉实验中，若有一个光子，则无法定这个光子落在哪个点上E.光波是一种概率波【解析】机械波是振动在介质中的传播，而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定，故其本质不同.A、C错， B对；由于光是一种概率波，光子落在哪个点上不能确定，D 、E对. 【答案】BDE 3. 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，电子的波长长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E.动量相等的粒子，其波长也相等【解析】由 hp可知，动量大的粒子的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 量小，波长长，选项A 正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p2mEk可知，电子的动量小，波长长，选项B正确；动量相等的电子与中子，其波长应相等，选项C错误 E正确；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，则甲的波长应是乙的13，选项 D错误 . 【答案】ABE 4. 关于物质波，下列认识正确的是 ( ) A.任何运动的物体( 质点 )都对应一种波，这种波叫物质波B.X 射线的衍射实验证实了物质波假说是正确的C.电子的衍射实验证实了物质波假说是正确的D.宏观物体尽管可以看成物质波，但无法观察到其干涉、衍射等现象E.最早提出物质波的是牛顿【解析】由德布罗意假说可判断选项A正确； X射线的衍射实验证实了X射线是波长很短的电磁波， 故选项 B错误； 电子的衍射实验证实了电子具有波动性，故选项C正确；宏观物体对应的物质波的波长极短，实验室无法进行实验，选项 D正确，物质波由德布罗意提出， E错误 . 【答案】ACD 5. 在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95% 以上 . 假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子( ) A.一定落在中央亮纹处B.一定落在亮纹处C.可能落在亮纹处D.可能落在暗纹处E.落在中央亮纹处的可能性最大【解析】根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95% 以上 . 当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有C、D、E正确 . 【答案】CDE 6. 关于经典波的特征，下列说法正确的是( ) A.具有一定的频率，但没有固定的波长B.具有一定的波长，但没有固定的频率C.既具有一定的频率，也具有固定的波长D.同时还具有周期性E.在空间是弥散开来的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 【解析】根据经典波的定义和特点进行分析可以得到C、D、E正确 . 【答案】CDE 7. 在单缝衍射实验中，从微观粒子运动的不确定关系可知( ) 【导学号： 67080020】A.不可能准确地知道单个粒子的运动情况B.缝越窄，粒子位置的不确定性越大C.缝越宽，粒子位置的不确定性越大D.缝越窄，粒子动量的不确定性越大E.缝越宽，粒子动量的不确定性越大【解析】由不确定性关系xpxh4知缝宽时， 位置不确定性越大，则动量的不确定性越小，反之亦然，因此选项A、C、D正确 . 【答案】ACD 8.1927年戴维孙和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一 .如图 2-3-1 所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是( ) 图 2-3-1A.亮条纹是电子到达概率大的地方B.该实验说明物质波理论是正确的C.该实验再次说明光子具有波动性D.该实验说明实物粒子具有波动性E.该实验说明电子的运动可以用轨迹来描述【解析】亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明物质波理论是正确的及实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项C、E说法不正确 . 【答案】ABD 9. 对于微观粒子的运动，下列说法中不正确的是( ) A.不受外力作用时光子就会做匀速运动B.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动C.只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度D.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律E.微观粒子具有波动性【解析】光子不同于宏观力学的粒子，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项A、B错误；根据概率波、不确定关系可知，选项C错误 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 【答案】ABC 能力提升 10. 下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1MHz 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2.0 1021.0 1023.3 1030电子 (100 eV)9.0 10315.0 1061.2 1010无线电波 (1 MHz)3.0 1083.3 102A.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表现出波动性C.电子照射到金属晶体上能观察到波动性D.只有可见光才有波动性E.只有无线电波才有波动性【解析】弹子球的波长很小， 所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项 A正确 .无线电波的波长很长，波动性明显，所以选项B正确 . 电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项C正确 . 一切运动的物体都具有波动性，所以选项D、E错误 . 【答案】ABC 11. 从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xpxh4可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的_，但粒子 _的不确定性却更大了【解析】由 xpxh4，狭缝变小了，即x减小了， p变大，即动量的不确定性变大 . 【答案】位置动量12. 一辆摩托车以20 m/s 的速度向墙冲去，车身和人共重100 kg ，求车撞墙时的不确定范围 . 【解析】根据不确定关系xpxh4得：xh4px6.63103443.1410020m 2.641038m. 【答案】x2.641038m 13. 氦氖激光器所发红光波长为6.238107 m，谱线宽度 1018 m，求当这种光子沿x方向传播时，它的x坐标的不确定量多大？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 【解析】红光光子动量的不确定量为pxh根据 xpxh4得位置的不确定量为：xh4px4101843.14m 7.961020 m. 【答案】大于或等于7.961020 m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -