巩固练习粒子的波动性、不确定关系.pdf

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1、高中物理 高中物理【巩固练习】一、选择题 1对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光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波是同样一种波 C光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子的能量 E=h中，频率仍表示的是波的特性 2关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（）A光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体 B光是波，与橡皮绳上的波相似 C光的波动性是大量光子运动规律的表现，在干涉条纹中，那些光强度大的地方，光子到达的概率大 D在宏观世界中波动性和粒子性是对立的，在微观世界是可以统一的 3在单

2、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可能落在暗纹处 D落在中央亮纹处的可能性最大 4光子有能量，也有动量，动量 p=h，它也遵循有关动量的规律如图所示，真空中，有一“”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴 OO在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片（吸收光子），右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片（反射光子）当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始转动情况（俯视）的下列说法中正确的是（）A顺时针方向转动 B逆时针方向转动 C都有可能 D不会转动-5频率为的光子，具有的能量为如

3、，动量为 hc，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光的散射散射后的光子（）A改变原来的运动方向，但频率保持不变 B光子将从电子处获得能量，因而频率将增大 C散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反 D由于电子受到碰撞时会吸收光子的一部分能量，散射后的光子频率低于入射光的频率 6下列哪组现象能说明光具有波粒二象性（）A光的色散和光的干涉 B光的干涉和光的衍射 C光的反射和光电效应 D泊松亮斑和光电效应 7、(2015 上海高考)X 射线（）高中物理 高中物理 A不是电磁波 B具有反射和折射的特性 C只能在介质中传播 D不能发生干涉和衍射

4、 8、(2015 江苏高考)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（）A光电效应现象揭示了光的粒子性 B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 9、(2014 临潼区校级月考)根据不确定性关系4hx p ，判断下列说法正确的是（）A采取办法提高测量x精度时，p的精度下降 B采取办法提高测量x精度时，p的精度上升 C x与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 Dx与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 二、填空题 10不确定性描绘_的运动状态不能像宏观物体的运动那样通过确定轨

5、迹来描述，只能通过来描述，其表达式为_ 11中子的质量 m=1.671027 kg，如果它以 v=1.0103 ms 的速度运动，它的德布罗意波长为_，这个波长与电磁波中_的波长相当 12关于光的本性，早期有牛顿的微粒说和惠更斯的_，后来又有麦克斯韦的电磁说，上世纪初，为解释_现象，爱因斯坦提出了光子说 13已知铯的逸出功为 1.88 eV，用 3000 A的紫外光照射，光电子的最大初动能为_eV，最大初速度为_ns 三、解答题 14某电视显像管中电子的运动速度为 4.0107 ms，质量为 9.11031 kg；质量为 10 g 的一颗子弹运动速度为 200 ms，分别计算它们的德布罗意波长

6、，并与紫光的波长相比较 15一个电子的动能为 3600 eV，如果有一个质子的德布罗意波长和这个电子的德布罗意波长相等，求这个质子的动能（设质子的质量是电子质量的 1800 倍）16已知钠发生光电效应的极限波长为0=5107 m，现用波长为 4107 m 的光照射用钠作阴极的光电管求：（1）钠的逸出功形；（2）为使光电管中的光电流为零，在光电管上所加反向电压至少多大？高中物理 高中物理 17德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长hp，式中 p 是运动物体的动量，h 是普朗克常量已知某种紫光的波长是 440 nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的 104倍，

7、求：（1）电子的动量的大小；（2）试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小（电子质量 m=9.11031 kg，电子电荷量 e=1.61019 c，普朗克常量 h=6.61034 Js，加速电压的计算结果取一位有效数字）18如图所示为伦琴射线管的示意图，K 为阴极钨丝，发射的电子的初速度为零，A 为对阴极（即阳极），当 A、K 之间加直流电压 U=30 kV 时，电子被加速打在对阴极 A 上，使之发出伦琴射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线的能量，试求：（1）电子到达对阴极的速度是多大？（2）由对阴极发出的伦琴射线的最短波长是多大？（3）若 A、K 间的电流为 10 mA，那么

8、每秒钟从对阴极最多能辐射出多少个伦琴射线光子？（电子电荷量 e=1.61019 c，电子质量 m=0.911030 kg，普朗克常量 h=6.631034 Js）【答案与解析】一、选择题 1【答案】D 【解析】根据波粒二象性，光同时具有波动性和粒子性，A 选项错误光不同于宏观观念的粒子和波，故 B 选项错误光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，C 选项错误光子的能量与其对应的频率成正比，而频率是反映波动特征的物理量，因此 E=h揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系，光子说并未否定电磁说故 D 选项正确 2【答案】C、D 【解析】由于波动性和粒子性是光同时具有的两种属性，

9、故不同于宏观观念中的波和粒子，故 A、B 选项错误在干涉实验中，光强度大的地方，即为光子到达概率大的地方，表现为亮纹，光强度小的地方，即为光子到达概率小的地方，表现为暗纹，故 C 选项正确在宏观世界中，牛顿的“微粒说”与惠更斯的“波动说”是相互对立的，只有在微观世界中，波动性与粒子性才能统一，故 D 选项正确 【点拨】理解光的波粒二象性，知道波动性与粒子性怎样统一起来的是解题的关键 3【答案】C、D 【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。可达到 95以上当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小，故 C

10、、D 正确 4【答案】B 【解析】设入射光子的动量为 p，由于黑纸片吸收光子，光子的动量变化量的大小p1=p，白纸高中物理 高中物理 片反射光子，光子的动量变化量的大小p2=2p，根据动量定理可知，光子对白纸片的冲击力大些 5【答案】D 【解析】由于电子的能量增加，根据能量守恒可以知道，光子的能量应当减少，频率降低，D 正确 6【答案】D 【解析】泊松亮斑说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故 D 对 7、【答案】B【解析】X 射线是波长极短的电磁波，故 A 错误；X 射线是波长极短的电磁波，电磁波具有反射与折射特性，B 正确；X 射线可在真空中传播，故 C 错误；X 射线是波长极短的

11、电磁波，能发生干涉和衍射作用，故 D 错误。故选：B 8、【答案】AB【解析】C 选项，黑体辐射是引入量子化的概念后才很好的得以解释的，所以，显示的是粒子性；德布罗意波长公式：hp 所以 D 错误。9、【答案】D【解析】不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式：4hx p ，x与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关，故选 D。二、填空题 10【答案】微观粒子 概率统计 4hx p 11【答案】3.971010 m 射线 12【答案】波动说 光电效应 13【答案】2.26 8.9105 【解析】3481976.63 103.0 10eV1.

12、88eV2.26eV1.6 103 10kmhcEW，2kmmEvm 三、解答题 14【答案】见解析。【解析】34113176.63 10m1.8 10m9.1 104.0 10eee ehhpm v 343436.63 10m3.3 10m10 10200bbb bhhpm v 而紫光的波长在 3.81074.6107 m 的范围，比电子、子弹的波长大得多，故一般情况下电子、子弹等看不到干涉、衍射现象，很难观察出其波动性 15【答案】见解析。高中物理 高中物理【解析】由题意得He，又因为hp，则 pH=pe，又2kpmE，则22HkHekem Em E，所以 2eVekHkeHmEEm 16

13、【答案】见解析。【解析】（1）逸出功 1903.978 10JccWhh（2）光电子最大初动能 190.99 10JkcEhWhW Ek=eUc，Uc=Eke=0.62V 17【答案】见解析。【解析】（1）hp，电子的动量 3423116.6 10kg m/s1.5 10kg m/s4.4 10hp （2）电子在电场中加速，有 212eUmv，22228 10 V22mvhUeme 18【答案】见解析。【解析】（1）212mveU，2eUvm，代入数据得：v=1.0108 ms （2）因为212mveU，chh，所以114.1 10mhceU （3）31910 1011.6 10I tne个=6.25l 016个