4.5粒子的波動性和量子力學的建立 同步練習（word版含答案）

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1、4.5粒子的波動性和量子力學的建立同步練習2021—2022學年高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊 一、選擇題（共15題） 1．關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是（　?。? A．不僅光子具有波粒二象性，一切運動的微粒都具有波粒二象性 B．大量光子的行為表現(xiàn)出光的波動性，而少量光子的行為表現(xiàn)出光的粒子性 C．光的波長越長，粒子性越明顯，光的頻率越高，波動性越明顯 D．宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實際很難觀察到波動性 2．使用電子束工作的顯微鏡叫做電子顯微鏡，它比一般的光學顯微鏡具有更高的分辨率，這是因為電子相比光子（　?。? A．具有電荷 B．速度大 C．動量大

2、D．沒有波動性 3．有關(guān)光的波粒二象性、物質(zhì)波，下列說法正確的是（　?。? A．個別光子只有粒子性，多數(shù)光子的作用效果才表現(xiàn)為波動性 B．光電效應揭示了光具有粒子性，光的波長越短，其粒子性越顯著 C．速度相等的電子和質(zhì)子，電子的動量小，電子的物質(zhì)波波長小 D．康普頓效應揭示了光具有波動性 4．下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是（ ） A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣的一種粒子 C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著 D．大量光子的行為往往顯示出粒子性 5．下列說法正確的是(　　) A．光波是一種概率波 B．光波是一種機

3、械波 C．單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光子的能量改變 D．單色光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時，光的波長不變 6．下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法不正確的是（　?。? A．由（a）圖可知，原子中的電子繞原子核高速運轉(zhuǎn)時，運行軌道的半徑是任意的 B．由（b）圖可知，光電效應實驗說明了光具有粒子性 C．由（c）圖可知，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實了電子具有波動性 D．由（d）圖可知，極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間 7．下列說法正確的是（　　） A．光子就是質(zhì)點 B．光不具有波動性 C．光具有波粒二象性 D．實物粒子和光子一樣都具有波

4、粒二象性，所以實物粒子與光子是相同本質(zhì)的物質(zhì) 8．在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因為熱中子的德布羅意波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量，普朗克常量，可以估算德布羅意波長的熱中子動能的數(shù)量級為（ ） A． B． C． D． 9．下列關(guān)于德布羅意波的認識，正確的解釋是（　?。? A．任何一個物體都有一種波和它對應，這就是物質(zhì)波 B．X光的衍射證實了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的 C．電子的衍射證實了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的 D．宏觀物體運動時，看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象，所以宏觀物體不具有波動性 10．關(guān)于光的波粒二象性下列說法中正確的是 A．光子說完全否定了波動

5、說 B．光的波粒二象性是指光與經(jīng)典的波與粒子很相似 C．光的波動說和光子說都有其正確性，但又都是不完善的，都有不能解釋的實驗現(xiàn)象 D．光的波粒二象性是指光要么具有波動性要么具有粒子性，而不是同時具有波動性和粒子性 11．質(zhì)量為m的粒子原來的速度為v，現(xiàn)將粒子的速度增大為2v，則該粒子的物質(zhì)波的波長將___________ (粒子的質(zhì)量保持不變) A．保持不變 B．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的4倍 C．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的一半 D．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的2倍 12．在通往量子論的道路上，一大批物理學家做出了卓越的貢獻，下列有關(guān)說法錯誤的是（　?。? A．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應現(xiàn)象 B．玻

6、爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．盧瑟福在1900年把能量子引入物理學，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念 D．德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預言實物粒子也具有波動性 13．為應對某些西方國家對我國的高端技術(shù)的打壓，我們現(xiàn)在研發(fā)成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”，對芯片制造領(lǐng)域技術(shù)突破作出重大貢獻，光刻所用光的波長越短，分辨率越高。下列關(guān)于光的認識正確的是（　?。? A．少量光子顯示粒子性，大量光子只顯示出光的波動性 B．光的波長越長，光子的能量越大 C．用某單色光照射金屬能使其發(fā)生光電效應，產(chǎn)生的光電子的動能有大有小 D．電子吸收光

7、子的能量與原有熱運動能量之和大于該金屬的逸出功時就一定能成為光電子 14．2018年11月16日，第26屆國際計量大會通過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標準質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項基本單位定義。其中，千克將用普朗克常量（h）定義，安培將用電子電荷量（e）定義，以基本物理常數(shù)定義計量單位，可大大提高穩(wěn)定性和精確度。關(guān)于普朗克常量和電子電荷量的單位，下列正確的是（　?。? A．電子電荷量的單位為 B．電子電荷量的單位為 C．普朗克常量的單位為 D．普朗克常量的單位為 15．在做雙縫干涉實驗時，發(fā)現(xiàn)100個光子中有96個通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處最可能是（　?。?

8、A．亮紋 B．暗紋 C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋 D．以上各種情況均有可能 二、填空題（共4題） 16．_______現(xiàn)象、_______現(xiàn)象證明光具有波動性，_____現(xiàn)象證明光具有粒子性，因而光具有_________性。 17．德布羅意波：每一個_______的粒子都與一個對應的波相聯(lián)系，這種與實物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波，也叫_______波。 18．我國計劃在南京建立國際領(lǐng)先的大科學工程裝置——“強流高亮度超導質(zhì)子源”．超導直線加速器將質(zhì)子加速至0.9倍光速以上，加速過程中，質(zhì)子的能量增加，則質(zhì)子的質(zhì)量________(選填“增加”“不變”或“減小”)，其物質(zhì)波波長_

9、_______(選填“增加”“不變”或“減小”)． 19．如圖所示，用很弱的紅光做雙縫實驗，通過控制暴光時間記錄現(xiàn)象，分別得到了圖a、圖b和圖c三張相片，其中暴光時間最長的相片是________,最能說明光具有波動性的相片是_______,這三張相片共同說明了光具有___________性． 三、綜合題（共3題） 20．光具有波粒二象性，光子的能量為，其中頻率表征波的特性．在愛因斯坦提出光子說之后，法國物理學家德布羅意提出了光子動量與光波波長的關(guān)系為．若某激光管以的功率發(fā)射波長的光束．求： （1）該管在內(nèi)發(fā)射出多少個光子？ （2）若光束全部被某黑體表面吸收，那么該黑體表面所受到的

10、光束對它的作用力為多大？ 21．康普頓效應告訴我們，光子除了具有能量之外還有動量，光子能量為 ，而動量則為 ，一些科學家設(shè)想為航天器安裝一面由高強度的輕質(zhì)柔性薄膜涂上高反光率的材料而制成的“薄膜鏡片太陽帆”，利用太陽光驅(qū)動航天器做星際旅行．現(xiàn)為某飛往火星的航天器安裝了一面積為S =4 ×104m2的太陽帆，且已知在某區(qū)域沿垂直于陽光方向太陽光在太陽帆單位面積上的功率約為P =1 kW/m2，光在真空中的傳播速度c =3.0× 108m/s。求該航天器在此區(qū)域因“太陽帆”所獲得的最大動力。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，提示:光子與太陽帆的碰撞可視為彈性碰撞，碰撞中光子動量變化量為) 22．用頻率為

11、ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應，測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示，已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量m、帶電量為-e，求： ①照射在金屬表面上的這束光的最小功率P； ②逸出光電子的物質(zhì)波的最短波長。 參考答案： 1．C 2．C 3．B 4．C 5．A 6．A 7．C 8．C 9．C 10．C 11．C 12．C 13．C 14．A 15．A 16． 干涉 衍射 光電效應 波粒二象 17． 運動 物質(zhì) 18． 增加 減小 19． 圖c 圖c 波粒二象性 20．（1）個（2） 21． 22．①P=hν0；②