学人教版选修35 17.3粒子的波动性 作业（3）.docx

2017-2018学年度人教版选修3-5 17.3粒子的波动性 作业（3）1【加试题】关于课本上的四幅插图，以下说法中正确的是（ ） a. 图甲是天然放射性现象的示意图，射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷b. 图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时吸收了一定频率的光子能量c. 图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时静电计的指针发生了偏转，则此时静电计指针带的是正电荷d. 图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性2利用金属晶格（大小约10-10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，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，电荷量为e，初速度为0，加速电压为u，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是：a. 该实验说明了电子具有波动性b. 实验中电子束的德布罗意波的波长为=h2meuc. 加速电压u越大，电子的衍射现象越明显d. 若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显3下列说法正确的是（）a. 普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子b. 德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率v和波长之间，遵从关系=h和=hpc. 光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方d. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变短4下列说法正确的是_a. 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此，光子散射后波长变长b. 考古学家发现某一骰骨中碳14的含量为活着的生物含量的四分之一，已知碳14的半衰期为5 730年，则确定该生物死亡距今11 460年c. 按照波尔理论，氢原子核外电子从较小半径跃迁到较大半径轨道时，电子的动能减少，原子总能量增大d. 卢瑟福发现了中子，汤姆孙发现了电子e. 机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了射线较强的穿透能力5在用单缝衍射实验验证光的波粒二象性的实验中，下列说法中正确的是()a. 使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样b. 单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样c. 光子通过狭缝后的运动路径是直线d. 光的波动性是大量光子运动的规律6下列关于物质波的认识，正确的是()a. 电子的衍射证实了物质波的假设是正确的b. 物质波也是一种概率波c. 任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波d. 物质波就是光波7关于物质波，下列认识中错误的是( )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8下列说法中正确的是a. 光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动的规律来描述b. 光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论c. 光子说并没有否定电磁说，光子的能量e=hv，v表示波的特性，e表示粒子的特性d. 个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性9德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式=hp。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子h和二价镁离子mg2，已知氢离子与镁离子质量比为1：24，求加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为a. 1：4 b. 1：43 c. 4：l d. 43：l10关于下列图象的描述和判断正确的是（）a. 图甲表示，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有粒子性b. 图甲表示，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性c. 图乙表示，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都会减小d. 图乙表示，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较大的方向移动11在光的双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上的落点能预测吗？大量的光子打在光屏上的落点是否有规律？请用概率波的观点解释双缝干涉图样的形成12质量为10g，速度为300ms在空中飞行的子弹，其德布罗意波长是多少?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他周期性曲线?为什么?13金属晶体中晶格大小的数量级是10lom。电子经加速电场加速，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图样。问这个加速电场的电压约为多少?(已知电子的电荷量为e=16x10-19c，质量为m=090x1030kg)试卷第3页，总4页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1cd【解析】图甲是天然放射性现象的示意图，射线丙向右偏转，根据左手定则可知带正电，则丙由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷，选项a错误；图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时释放了一定频率的光子能量，选项b错误； 图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时静电计的指针发生了偏转，则此时锌板由于缺少电子带正电，则静电计指针带的是正电荷，选项c正确；图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性，选项d正确；故选cd.2ab【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，eu=12mv2-0，电子加速后的速度v=2eum，电子德布罗意波的波长=h2meu，故b正确；由电子的德布罗意波波长公式=h2meu可知，加速电压u越大，波长越短，波长越短，衍射现象越不明显，故c错误；物体动能与动量的关系是p=2mek ，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=h/p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，因此相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加不明显，故d错误；故选ab点睛：衍射是波所特有的现象，电子能发生衍射说明电子具有波动性；求出电子德布罗意波波长的表达式是正确解题的关键3abc【解析】普朗克曾经大胆假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，选项a正确；德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量p跟它所对应的波的频率v和波长之间，遵从关系=h和=hp，选项b正确；光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方，选项c正确； 在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，因此光子散射后能量减小，波长变长，选项d错误；故选abc.4abc【解析】在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据=hp，知波长增大，a正确；考古专家发现某一骸骨中c14的含量为活着的生物中c14的四分之一，可知经过了2个半衰期，c14的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距今11460年，b正确；氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子能量增大，根据ke2r2=mv2r知，动能减小，c正确；卢瑟福发现了质子，查德维克发现了中子，汤姆孙发现了电子，d错误；机场、车站等地方进行安检工作时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了x射线较强的穿透能力，射线能够穿透金属，可用于工业探伤，故e错误；5ad【解析】试题分析：在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波动性，如果时间足够长，过狭缝的光子数也就足够多，粒子的分布遵从波动规律，底片上将会显示出衍射图样，ad正确；单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底片上也不会出现完整的衍射图样，bc错误6ab【解析】试题分析：物质波，又称德布罗意波，是概率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，一切运动的物体才有物质波电子是实物粒子，衍射是波特有的，所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的，故a正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，故b正确；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这种波称为物质波 所以要物体运动时才有物质波，故c错误；物质波是与实物粒子对应；光波是电磁波，不是物质波，故d错误7abd【解析】法国物理学家德布罗意（18921987）在1924年提出一个假说，指出波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子和质子、中子，都有波粒二象性所以物质波也叫做德布罗意波任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波，但不能说任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫做物质波故a错误x射线的本质是电磁波，x射线的衍射实验，证实了x射线的波动性故b错误；物质波的假设通过电子的衍射证实是正确的，故c正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，它们具有干涉、衍射等现象故d错误本题选择不正确的故选：abd点睛:本题要知道物质波的概念，物质波，是由德布罗意提出的，故又称德布罗意波，是一种概率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配8cd【解析】爱因斯坦的“光子说”与惠更斯的波动说能揭示了光具有波粒二象性，而不是由牛顿的微粒说与惠更斯的波动的规律来描述故a错误麦克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在，电磁波传播速度跟光速相同，他提出光是一种电磁波，光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式e=h中，频率表示波的特征，e表示粒子的特征故b错误,c正确光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波，个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性故d正确故选cd【答案】d【解析】离子加速后的动能：ek=qu；离子的德布罗意波波长： ；所以： ，故abc错误，d正确故选d.点睛：该题结合动能定理考查对德布罗意波的理解以及德布罗意波波长的计算，关键是正确得出离子的波长的公式10b【解析】衍射是波特有的现象，因此电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性，故a错误，b正确；由图乙可知，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都会增大，故c错误；由图乙可知，随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故d错误；故选b点睛：本题考查了物质波及黑体辐射的规律，电子的衍射图样证明了物质波，即实物粒子也具有波动性，黑体辐射的规律直接看图即可总结出来11见解析【解析】试题分析：在光的双缝干涉实验中，某个光子打在光屏上的落点根本不能预测，但大量光子打在光屏上将形成明暗相间的干涉条纹，这说明光子落在各点的概率是不一样的，光子落在明纹处的概率大，落在暗纹处的概率小光子在空间出现的概率遵循波动规律，所以光波是一种概率波考点:双缝干涉实验 概率波点评：单个光子所能到达的位置不能确定，即每次只照亮一个位置，这表明光是一份一份传播的，说明光具有粒子性，单个光子所到达哪个位置是个概率问题，大量光子却表现出波动性，即光子到达哪个位置是一个概率问题，故此实验表明了光是一种概率波。122.21x10-32m 无法观察到其波动性 因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动【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，飞行的子弹也必有种波与之对应。由于子弹的德布罗意波长极短，我们不能观察到其衍射现象。即使采用特殊方法观察，由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非粒子做曲线运动。由波长公式可得=h/p=2.21x10-32m因子弹的德布罗意波长太短，无法观察到其波动性。不会看到这种现象，因德布罗意波是一种概率