2019_2020學(xué)年高中物理第四章4實物粒子的波粒二象性練習(xí)（含解析）教科版.docx

4實物粒子的波粒二象性1.在歷史上,最早證明了德布羅意波存在的實驗是()A.弱光衍射實驗B.電子束在晶體上的衍射實驗C.弱光干涉實驗D.以上選項都不正確解析:根據(jù)課本知識我們知道,最早證明德布羅意波假說的是電子束在晶體上的衍射實驗.故B正確.答案:B2.(多選)下列說法正確的是()A.電子的衍射圖樣說明光的波動性B.概率波和機械波的本質(zhì)是一樣的C.德布羅意波和光波都是概率波D.康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)深入揭示了光的粒子性解析:電子的衍射圖樣說明實物粒子也有波動性,選項A錯誤;概率波是物質(zhì)波,和機械波有本質(zhì)的區(qū)別,選項B錯誤;德布羅意波和光波都是概率波,選項C正確;康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)深入揭示了光的粒子性,選項D正確.答案:CD3.關(guān)于物質(zhì)波,下列說法正確的是()A.速度相等的電子和質(zhì)子,電子的波長大B.動能相等的電子和質(zhì)子,電子的波長小C.動量相等的電子和中子,中子的波長小D.甲電子速度是乙電子速度的3倍,甲電子的波長也是乙電子的3倍解析:由=hp可知動量大的波長小,電子與質(zhì)子速度相等,電子動量小,波長大;電子與質(zhì)子動能相等時,由于動能與動量存在關(guān)系:p=2mEk,電子的動量小,所以波長大;動量相等的電子與中子,其波長應(yīng)該相等;如果甲、乙兩電子速度遠小于光速,甲的速度是乙的三倍,則甲的波長是乙的13.答案:A4.(多選)下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波波長和頻率為1 MHz的無線電波的波長,由表中數(shù)據(jù)可知()比較項質(zhì)量/kg速度/(ms-1)波長/m彈子球2.010-21.010-23.310-30電子(100eV)9.010-315.01061.210-10無線電波(1MHz)3.01083.3102A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能B.無線電波通常情況下只表現(xiàn)出波動性C.電子照射到金屬晶體上能觀察到波動性D.只有可見光才有波動性解析:彈子球的波長很小,所以要檢測彈子球的波動性幾乎不可能,故選項A正確.無線電波的波長很長,波動性明顯,所以選項B正確.電子的波長與金屬晶格的尺寸相差不大,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以選項C正確.一切運動的物體都具有波動性,所以選項D錯誤.答案:ABC5.任何一個運動著的物體,小到電子、質(zhì)子,大到行星、太陽,都有一種波與之對應(yīng),波長是=hp(p為物體的動量),人們把這種波叫德布羅意波.現(xiàn)有一德布羅意波波長為1的中子和一個德布羅意波波長為2的氘核相向?qū)ε龊蠼Y(jié)合成一個氚核(12),該氚核的德布羅意波波長為()A.1+22B.1-22C.121+2D.121-2解析:由題意可知,兩粒子的初動量分別為p1=h1和p2=h2.碰撞過程中動量守恒,所以碰撞后形成的氚核的動量為p2-p1=h,所以該氚核的德布羅意波波長為=hp2-p1=121-2.答案:D6.(多選)為了觀察晶體的原子排列,可以采用下列方法:(1)用分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡成像(由于電子的物質(zhì)波長很短,能防止發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此電子顯微鏡的分辨率高).(2)利用X射線或中子束得到晶體的衍射圖樣,進而分析出晶體的原子排列.則下列分析正確的是()A.電子顯微鏡所利用的是電子的物質(zhì)波波長比原子尺寸小得多B.電子顯微鏡中電子束的運動速度應(yīng)很小C.要獲得晶體的X射線衍射圖樣,X射線的波長要遠小于原子的尺寸D.中子的物質(zhì)波的波長可以與原子尺寸相當解析:能發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物的尺寸和波長差不多或比波長更小,對電子顯微鏡我們要避免發(fā)生衍射,所以電子束的波長要遠小于原子,避免發(fā)生明顯衍射,提高分辨率;而要分析晶體的原子排列,則需要明顯衍射,X射線和中子束的波長則應(yīng)和原子的尺寸相當,用以發(fā)生明顯的衍射.答案:AD7.德布羅意認為:任何一個運動著的物體,都有一種波與它對應(yīng),波長是=hp,式中p是運動物體的動量,h是普朗克常量.已知某種紫光的波長是440 nm,若將電子加速,使它的德布羅意波長是這種紫光波長的10-4倍.(1)求電子的動量的大小;(2)試推導(dǎo)加速電壓跟德布羅意波波長的關(guān)系,并計算加速電壓的大小.(電子質(zhì)量m=9.110-31 kg,電子電荷量e=1.610-19 C,普朗克常量h=6.610-34 Js,加速電壓的計算結(jié)果取一位有效數(shù)字)解析:(1)=hp,電子的動量p=h=6.610-344.410-11kgm/s