高中物理 第五章 第三节 实物粒子的波粒二象性同步练测 鲁科版选修35.doc

第三节 实物粒子的波粒二象性建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分5一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm，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0.2 nmb.大于0.2 nmc.等于0.2 nmd.以上说法均不正确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3.关于物质波，以下说法正确的是（ ）a.任何运动物体都具有波动性b.湖面上形成的水波就是物质波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4.关于物质波，下列认识错误的是（ ）a.任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波b. x射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的c.电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的d.宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象5.下列关于不确定关系说法正确的是（ ） a.只对微观粒子适用 b.只对宏观粒子适用c.对微观和宏观粒子都适用d.对微观和宏观粒子都不适用6.有中子衍射技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.6710-27 kg，普朗克常量为6.6310-34 js，则可以估算出德布罗意波波长为1.8210-10 m的热中子动能的数量级为 ( )a.10-17 j b.10-19 jc.10-21 j d.10-24 j7.由不确定性关系可以得出的结论是（ ）a.如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大b.如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大c.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数d.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系8.下述说法正确的是（ ）a.宏观物体的动量和位置可准确测定b.微观粒子的动量和位置可准确测定c.微观粒子的动量和位置不可同时准确测定d.宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定9.关于不确定性关系xph4有以下几种理解，正确的是（ ）a.微观粒子的动量不可确定b.微观粒子的位置不可确定c.微观粒子的动量和位置不可同时确定d.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体10.光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是（ ）a.单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量x大，动量不确定量p小，可以忽略b.当能发生衍射现象时，动量不确定量p就不能忽略c.单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量小，动量不确定量大的缘故d.以上解释都是不对的二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）11.电子经电势差为u=200 v的电场加速，在vc的情况下，此电子的德布罗意波长为 .12.一辆摩托车以20 m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100 kg,则车撞墙时的不确定范围是 .三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12.（11分）一质量为10 g的子弹从直径为0.5 cm的枪口射出，求子弹射出枪口时其横向速度的不确定量。13.（11分）电子的质量为m=9.110-31 kg，测定其速度的不确定量为210-6 m/s.求其位置的不确定量. h4=5.310-35 js15.（13分）根据光子说光子的能量e=h,我们还知道物体能量e=mc2,频率=51014 hz的光子具有的动量是多少？一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长e是多少？16.（13分）质量为10 g ，速度为300 m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空间中描绘出正弦曲线或其周期性曲线？为什么？第三节 实物粒子的波粒二象性 答题纸 得分： 一、选择题题号12345678910答案二、填空题11. 12. 三、计算题13.14.15.16.第三节 实物粒子的波粒二象性 参考答案一、选择题1. a 解析：显微镜的分辨能力与波长有关,波长越短其分辨能力越强,由=hp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.c解析：实物粒子也具有波动性，这种与实物粒子相联系的波称为物质波，机械波是由于物体的振动在介质中传播形成的，物质波不是机械波，选项a错误；实物粒子也有波动性，故选项b错误； c.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，选项c正确；宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观粒子的波长短，衍射或干涉现象不明显，选项d错误. 3.ad 解析：任何运动物体都具有波动性，a正确.湖面上形成的水波是机械波不是物质波，b错.电子的动量比质子的动量往往要小一些，由hp知，电子的德布罗意波长要长，c错.由于电子的波动性，核外电子绕核运动不可能有确定的轨道，d正确.4.bd 解析：x射线衍射实验验证x射线是电磁波，b错误，宏观物体物质波也具有干涉、衍射现象，只不过现象不明显，d错误.5.a 6.d 解析：由不确定性关系得xph4 由动量与动能的关系得ek=12p2m 联立得ek12h4x2m=126.6310-3443.141.8210-1021.6710-27 j=0.2510-24 j.故选项d正确.7. abc8. ac9.cd 解析：不确定性关系xph4表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，当粒子位置不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；粒子位置不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小.故不能同时准确确定粒子的动量和坐标.不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微.10.abc 解析：由不确定性关系可知选项a、b、c正确.二、填空题11. 8.7010-2 nm 解析：已知12m0v2=ek=eu所以v=2eum0=h2m0ek=h2em0u=h2em01u1.23u nm如u=200 v，则=1.23u nm=1.23200 nm=8.7010-2 nm.12.x2.6410-38 m 解析：根据不确定关系xph4得：xh4p=6.6310-3443.1410020 m=2.6410-38 m.三、计算题13. 1.0610-30 m/s 解析：由不确定性关系xph4得，v=pmh4xm=6.6310-3443.140.0050.01 m/s=1.0610-30 m/s 14.29.1 m 解析：由不确定性关系得xph4 由动量定义得p=mev 联立得xh4mev=5.310-359.110-31210-6 m=29.1 m.15. 1.110-27 kgm/s 1.2103 m/s 6.010-7 m解析：对光子，能量e=h=mc2,动量p=mc,故得p=mc=hc=6.6310-34510143.0108 kgm/s1.110-27 kgm/s.设电子质量为me,速度为ve,动量为pe,则pe=meve依题知pe=p.以上三式联立得到电子的速度大小为ve=pemepme=1.110-279.110-31 m/s1.2103 m/s.电子物质波的波长e=hpe6.6310-341.110-27m6.010-7 m.16.2.210-34 m 其他问题见解析解析：根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必有一种波与之对应.由于子弹的德布罗意波波长极短，我们不能观察到其衍射现象.即使