2019_2020学年高中物理第17章波粒二象性第3节粒子的波动性课后限时作业含解析新人教版选修3_5.doc

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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光既具有波动性，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光不具有波动性D由于光既具有波动性，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D解析19世纪初，人们成功地在实验室中观察到了光的干涉、衍射现象，这些属于波的特征，微粒说无法解释这些现象；但19世纪末又发现了光电效应，这种现象波动说不能解释，证实光具有粒子性，因此，光既具有波动性，又具有粒子性，但光不同于宏观的机械波和粒子，波动性与粒子性是光在不同的情况下的不同表现，是同一客体的不同侧面、不同属性，我们无法用其

2、中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性，选项D正确2(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以下正确的是()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AD解析当障碍物尺寸比工作波段的波长更短时将产生明显衍射现象，故电子显微镜中电子物

3、质波的波长比原子尺寸更小，选项A正确，C错误；电子束运动速度很大，否则对应的波长很长，易发生明显衍射现象，选项B错误；中子的物质波波长若与原子尺寸相当，产生明显衍射现象，可用于研究晶体的原子排列，选项D正确3(多选)下列说法正确的是()A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C光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D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CD解析一切光都具有波粒二象性，光的有些行为(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现出粒子性，所以，不能说有的光是波，有的光是粒子，选项A错误；虽然光子与电子都是微观粒子，

4、都具有波粒二象性，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以，不能说光子与电子是同样的一种粒子，选项B错误；波长长，容易发生干涉、衍射，波动性强，反之，波长短，光子能量大，粒子性强，选项C正确；干涉、衍射是波特有的现象，光电效应说明光具有粒子性，选项D正确4在中子衍射技术中，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 JB1019 J

5、C1021 JD1024 JC解析由知热中子动量p，又因为p22mEk，所以热中子动能Ek41021 J，选项C正确5下列说法正确的是()A物质波属于机械波B只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波D宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性C解析物质波是一切运动着的物质所具有的波，与机械波性质不同，选项A错误；宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，看不出来，选项B、D错误；德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都

6、有一种波和它对应，这种波叫物质波，选项C正确6我们经常可以看到，凡路边施工处总挂着红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注意以外，还有一个重要的原因，这一原因是红色光()A比其他可见光更容易发生衍射B比其他可见光的光子能量大C比其他可见光更容易发生干涉D比其他可见光更容易发生光电效应A解析红光的波长最长，最容易因衍射而穿过大气到达远处，红光的频率最小，故其光子能量是可见光光子能量中最小的，比其他可见光更不容易发生光电效应；虽然红光比其他可见光更容易发生干涉，但这不是使施工更安全的原因，选项A正确7(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，

7、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CD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并不能说明粒子的波动性，证明粒子的波动性只能是C、D，选项C、D正确8(多选)利用金属晶格(大约为1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让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，加速度电压为U，普朗

8、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波长为C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AB解析得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，选项A正确；德布罗意波波长公式，而动量p，两式联立得，选项B正确；从公式可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显，选项C错误；用相同动能的质子替代电子，质子的波长较小，衍射现象相比电子不明显，选项D错误能力提升9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

9、波现有一个德布罗意波波长为1的物体1和一个德布罗意波波长为2的物体2，二者相向正撞后黏在一起，已知|p1|p2|，则黏在一起的物体的德布罗意波波长为多少？解析由动量守恒定律有p2p1(m1m2)v，又p，得，所以答案10光子的动量p与波长的关系为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，求：(1)质量为M的反冲核的速度为多少？(2)反冲核运动时物质波的波长是多少？解析(1)由得p，由光子与原子核组成的系统动量守恒，得0pMv，解得v(2)由德布罗意波长公式知，由动量守恒知pp，所以反冲核运动时物质波波长答案(1)(2)11如果一个中子和一个质量为10

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长？(中子的质量为1.671027 kg)解析任何物体的运动都对应着一个波长，则有，中子的动量为p1m1v，其德布罗意波波长为141010 m子弹的动量为p2m2v，其德布罗意波波长为26.631035 m答案41010 m6.631035 m12质量为10 g，速度为300 m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦曲线或其他周期性曲线？为什么？解析根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹也必有一种波与之对应由波长公式可得2.211034 m因子弹的德布罗意波波长太短，无法观察到其波动性不会看到题中所问的现象，因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动答案见解析5