鲁科版选修35 实物粒子的波粒二象性 “基本粒子”与恒星演化 第1课时 作业.docx

4.3实物粒子的波粒二象性4.4“基本粒子”与恒星的演化1.下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是()a任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波bx光的衍射证实了物质波的假设是正确的c电子的衍射证实了物质波的假设是正确的d宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性解析运动的物体才具有波动性，a项错误宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉、衍射现象，但仍有波动性，d项错；x光是波长极短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在，b项错只有c项正确答案c2下列关于物质波说法中正确的是()a实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性b宏观物体不存在对应波的波长c电子在任何条件下都能表现出波动性d微观粒子在一定条件下能表现出波动性答案d3以下说法正确的是()微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动微观粒子能用“轨道”观点来描述粒子的运动微观粒子位置不能精确确定微观粒子位置能精确确定a bc d答案a解析微观粒子的动量和位置是不能同时确定的，这也就决定了不能用“轨道”的观点来描述粒子的运动(轨道上运动的粒子在某时刻具有确定的位置和动量)故正确由微观粒子的波粒二象性可知微观粒子位置不能精确确定，故正确4电子显微镜的最高分辨率达0.2 nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同速度的情况下，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 nm d以上说法均不正确答案：a解析：电子显微镜是利用电子的波动性为工作原理，其分辨率与电子的德布罗意波长成反比，物质波的波长与实物粒子的动量有关，即在同样速度的情况下，由于质子的质量大，故其物质波波长短，质子显微镜的分辨率要高于电子显微镜的分辨率5关于物质波，下列说法正确的是()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，电子的波长长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 e动量相等的粒子，其波长也相等【解析】由可知，动量大的粒子的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，选项a正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p可知，电子的动量小，波长长，选项b正确；动量相等的电子与中子，其波长应相等，选项c错误e正确；如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，则甲的波长应是乙的，选项d错误【答案】abe6一颗质量为10 g的子弹，以200 m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显的衍射现象，那么障碍物的尺寸为()a3.01010 m b1.81011 mc3.01034 m d无法确定答案c解析 m3.321034 m，故能发生明显衍射的障碍物尺寸应为选项c.7在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是()a弱光衍射实验b电子束在晶体上的衍射实验c弱光干涉实验d以上都不正确答案b解析由课本知识知，最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验8对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是()a不受外力作用时光子就会做匀速运动b光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动c只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度d运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律答案d解析光子不同于宏观力学的粒子，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项a、b错误；根据概率波、不确定关系可知，选项c错误，故选d.9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的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波d宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性答案c解析物质波是由实物粒子的运动形式，而机械波是由组成物体的质点做周期性运动形成，故a错；不论是微观粒子，还是宏观物体，只要它们运动，就有与之对应的物质波，故b、d均错，c对10关于物质的波粒二象性，下列说法中不正确的是()a不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒也具有波粒二象性b运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道c波粒二象性中的波动性，是大量光子和高速运动的微观粒子的行为，这种波动性与机械波在本质上是相同的d波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的答案c解析不能将微观粒子的波动性和粒子性看成宏观概念中的波和粒子，它们在本质上是不相同的11经150 v电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则()a所有电子的运动轨迹均相同b所有电子到达屏上的位置坐标均相同c电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定d电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置答案d解析电子被加速后其德布罗意波长11010m，穿过铝箔时发生衍射12一质量为450 g的足球以10 m/s的速度在空中飞行；一个初速度为零的电子，通过电压为100 v的加速电场试分别计算它们的德布罗意波长答案1.471034 m1.21010 m解析物体的动量pmv，其德布罗意波长.足球的德布罗意波长1 m1.471034 m电子经电场加速后，速度增加为v2，根据动能定理有m2veu，p2m2v2该电子的德布罗意波长2 m1.21010 m13设子弹的质量为0.01 kg，枪口直径为0.5 cm，试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量答案1.061030 m/s解析枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量x，由于pxmvx，由不确定关系式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量vx m/s1.061030 m/s14.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？(中子的质量为1.671027 kg)解析中子的动量为p1m1v子弹的动量为p2m2v据知中子和子弹的德布罗意波长分别为1，2联立以上各式解得1，2将m11.671027 kg，v103 m/sh6.631034 js，m21.0102 kg代入上面两式可解得14.01010 m，26.631035 m答案4.01010 m6.631035 m15.在经典物理学中，一个质点的位置和动量是可以同时精确测定的，对于微观粒子，它的位置和动量能同时被精确测定吗？能用“轨迹”来描述粒子的运动吗？试以光的衍射为例加以说明答案微观粒子的位置和动量不能同时被精确测定在粒子的衍射现象中，设有粒子通过狭缝后落在屏上，狭缝宽度为a(用坐标表示为x)，那么某个粒子通过狭缝时位于缝中的哪一点是不确定的，不确定的范围为x；由于微观粒子具有波动性，经过狭缝后会发生衍射，有些粒子会偏离原来的运动方向跑到了投影位置以外的地方，这就意味着粒子有了与原来运动方向垂直的动量(位于与原运动方向垂直的平面上)又由于粒子落在何处是随机的，所以粒子在垂直于运动方向的动量具有不确定性，不确定量为px.根据xpx知，如果x更小，则px更大，也就是不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，因而也就不可能用“轨迹”来描述粒子的运动16.一颗质量为10 g的子弹，具有200