2018_2019高中物理第十七章波粒二象性第3节粒子的波动性课时作业新人教版.docx

第十七章第三节 粒子的波动性 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1能够证明光具有波粒二象性的现象是(A)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对于光的波粒二象性的说法中，正确的是(D)A一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B光波与机械波是同样的一种波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，在光子能量h中，频率仍表示的是波的特性解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性。粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说。3(吉林省长春十一中20162017学年高二下学期期中)实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现粒子性的是(B)A电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关C人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D人们利用电子显微镜观测物质的微观结构解析：电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，不能突出表现出粒子性，故A错误；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，光电效应说明光具有粒子性，故B正确；用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，故C错误；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，故D错误。4(宁夏石嘴山三中20162017学年高二下学期月考)关于物质波，下列说法正确的是(A)A速度相等的电子和质子，电子的波长长B动能相等的电子和质子，电子的波长短C动量相等的电子和中子，中子的波长短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倍解析：由易判选项A正确。5频率为的光子，德布罗意波长为，能量为E，则光的速度为(AC)A BpEC D解析：根据c，Eh，即可解得光的速度为或。6根据爱因斯坦“光子说”可知，下列说法错误的是(ACD)A“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”B光的波长越大，光子的能量越小C一束单色光的能量可以连续变化D只有光子数很多时，光才具有粒子性解析：爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同，选项A错误。由Eh可知选项B正确。一束单色光的能量不能是连续变化，只能是单个光子能量的整数倍，选项C错误。光子不但具有波动性，而且具有粒子性，选项D错误。二、非选择题7如图所示为证实电子波存在的实验装置，从灯丝F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电压U104V，电子质量为m0.911030kg。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：1.231011m解析：电子加速后的动能EKmv2eU，电子的动量pmv。由知，代入数据得1.231011m。 能力提升 一、选择题(13题为单选题，45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)A小于0.2nm B大于0.2nmC等于0.2nm D以上说法均不正确解析：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(B)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(河北衡水中学20152016学年高二下学期调研)利用金属晶格(大小约1010m)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，然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、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是(D)A该实验说明电子具有波动性B实验中电子束的德布罗意波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显解析：实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，故A正确；由动能定理可得，eUmv20，电子加速后的速度v，电子德布罗意波的波长，故B正确；由上式可知，加速电压U越大，波长越短，衍射现象越不明显，故C正确；物体动能与动量的关系是p，由于质子的质量远大于电子的质量，所以动能相同的质子的动量远大于电子的动量，由可知，相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长，越长越小，衍射现象越不明显，故D错误；本题要求选错误的，故选D。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(AD)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项错误。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(ABC)质量/kg速度/(ms1)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子9.110315.01061.21010无线电波(1 MHz)3.01083.0102A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3.0102m，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1010m数量级，所以波长为1.21010m的电子可以观察到明显的衍射现象。故选A、B、C。二、非选择题6已知铯的逸出功为1.9eV，现用波长为4.3107m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m0.91