高中物理 第17章 第3节粒子的波动性检测试题 新人教版选修3-5.doc

高中物理 第17章 第3节粒子的波动性检测试题 新人教版选修3-5 一、选择题(1～3题为单选题，4～5题为多选题)1．能够证明光具有波粒二象性的现象是(　　)A．光的干涉、衍射现象和光电效应B．光的反射与小孔成像C．光的折射与偏振现象D．光的干涉、衍射与光的色散答案：A解析：小孔成像说明光沿直线传播，选项C、D说明光的波动性，故选项A正确2．下列说法中正确的是(　　)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答案：C解析：物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显而已，故只有C对3．有关光的本性，下列说法中正确的是(　　)A．光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性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答案：D解析：光在不同条件下表现出不同的行为，其波动性和粒子性并不矛盾，A错、D对；光的波动性不同于机械波，其粒子性也不同于质点，B错；大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，C错。

4．以下说法正确的是(　　)A．任何运动着的物体都具有波动性B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C．通常情况下，质子比电子的波长长D．核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道答案：AD解析：任何运动着的物体都具有波动性，故A对，对宏观物体而言，其波动性难以观测，我们所看到的绳波是机械波，不是物质波，故B错电子的动量往往比质子的动量小，由λ＝知，电子的波长长，故C错核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故D对5．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，证明了爱因斯坦方程的正确性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，证实了电子波动性答案：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故选项C、D正确二、非选择题6．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λ＝，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波。

现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p1|<|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为是多少？答案：解析：由动量守理定律p2－p1＝(m1＋m2)v及p＝，得－＝，所以λ＝7．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电压U＝104V，电子质量为m＝0.91×10－30kg电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹试计算电子的德布罗意波长答案：1.23×10－11m解析：电子加速后的动能EK＝mv2＝eU，电子的动量p＝mv＝＝由λ＝知，λ＝，代入数据得λ≈1.23×10－11m能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm，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0.2nm　　　　　　 B．大于0.2nmC．等于0.2nm D．以上说法均不正确答案：A解析：显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨率能力越强，由λ＝知，如果把质子加速到与电子相同的速度，质子的波长更短，分辨能力更高。

2．如图所示，弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成亮暗相间的条纹，与锌板相连的验电器的铝箔有张角，则该实验不能证明(　　)A．光具有波动性B．从锌板上逸出带正电的粒子C．光能发生衍射D．光具有波粒二象性答案：B解析：该题巧妙地把光的衍射和光电效应实验综合在一起，解题时应从光的衍射、光电效应、光的波粒二象性知识逐层分析，逸出的光电子应带负电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，电子的波长大B．动能相等的电子和质子，电子的波长小C．动量相等的电子和中子，中子的波长小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倍答案：A解析：由λ＝可知，动量大的波长小，电子与质子的速度相等时，电子的动量小， 波长长；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式：p＝可知，电子的动量小，波长长；动量相等的电子和中子，其波长应相等；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波长应是乙的4．为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(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，则下列分析中正确的是(　　)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答案：AD解析：由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多，A项正确；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当，D 项正确，C项错。

5．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知(　　)质量/kg速度/(m·s－1)波长/m弹子球2.0×10－21.0×10－23.3×10－30电子9.1×10－315.0×1061.2×10－10无线电波(1 MHz)3.0×1083.0×102A.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能表现出波动性C．电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性D．只有可见光才有波动性答案：ABC解析：由于弹子球德布罗意波长极短，故很难观察其波动性，而无线电波波长为3.0×102m，所以通常表现出波动性，很容易发生衍射，而金属晶体的晶格线度大约是10－10m数量级，所以波长为1.2×10－10m的电子可以观察到明显的衍射现象二、非选择题6．已知铯的逸出功为1.9eV，现用波长为4.3×10－7m的入射光照射金属铯1)能否发生光电效应？(2)若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少电子的质量为m＝0.91×10－30kg)答案：(1)能　(2)1.2×10－9m解析：(1)入射光子的能量E＝hν＝h＝6.626×10－34××eV≈2.9eV。

由于E＝2.9eV>W0，所以能发生光电效应2)根据光电效应方程可得光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝1.6×10－19J而光电子的最大动量p＝，则光电子的德布罗意波波长的最小值λmin＝＝m≈1.2×10－9m。