2019-2020学年高中物理 第17章 波粒二象性 3 粒子的波动性提能训练（含解析）新人教版选修3-5

粒子的波动性基础达标1(多选)根据物质波理论，下列说法正确的是()a任何一个运动着的物体，都有一种波与它相对应b微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性c宏观物体和实物粒子都具有波动性d宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长【答案】ac解析：一切运动的物体都有一种物质波与它对应，不管是宏观物体还是微观粒子，都具有波动性；宏观运动的物体不易观察到其波动性是因为其波长太短，物质波的波长越长，波动性越明显故正确答案为ac2(多选)关于光子和运动着的电子，下列论述正确的是()a光子和电子一样都是实物粒子b光子和电子都能发生衍射现象c光子和电子都具有波粒二象性d光子具有波粒二象性，而电子只具有粒子性【答案】bc解析：物质可分为两大类：一是质子、电子等实物，二是电场、磁场等，统称场光是传播着的电磁场根据物质波理论，一切运动的物体都具有波动性，故光子和电子都具有波粒二象性综上所述，b、c选项正确3下列关于光的波粒二象性的说法中，不正确的是()a光显示粒子性时是分立而不连续的，无波动性；光显示波动性时是连续而不分立的，无粒子性b光的频率越高， 其粒子性越明显；光的频率越低，其波动性越明显c光的波动性可以看作是大量光子运动的规律d伦琴射线比可见光更容易发生光电效应，而更不容易产生干涉、衍射等物理现象【答案】a解析：我们既不能把光看成宏观现象中的波，也不能把光看成宏观现象中的粒子光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，选项a不正确；光的波动性和粒子性都与光的频率有关，随着频率的增大，波动性减弱而粒子性增强，选项b正确；大量光子表现出波动性，少量光子则表现出粒子性，选项c正确；伦琴射线的频率比可见光高，在真空中、空气中或在同一种介质中的伦琴射线的波长比可见光短，因而更容易发生光电效应而更不容易观察到干涉和衍射现象，选项d正确4关于物质波，以下说法正确的是()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】d5(多选)下列说法中正确的是()a光的干涉和衍射现象说明光具有波动性b光的频率越大，波长越长c光的波长越大，光子的能量越大d光在真空中的传播速度为3.00108 m/s【答案】ad解析：光既具有波动性又具有粒子性，a正确；由v知b错误；由爱因斯坦光子理论h，v知波长越长，光频率越小，光子能量越小，c错误；任何光在真空中传播速度均为3108 m/s，d正确6法国物理学家德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有波与它对应，波长h/p.人们把这种波称为物质波，也叫德布罗意波，如果有两个电子速度分别为v1和v2，且v12v2.则这两个电子对应的德布罗意波的波长关系为()a1211b1212c1221d无法比较【答案】b解析：两个电子的速度之比v1v221，则两个电子的动量之比p1p221.所以两个电子的德布罗意波长1212.故选b能力提升7(2018太原抽查)我国成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空中国将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家在量子世界中，一个物体可以同时处在多个位置，一只猫可以处在“死”和“活”的叠加状态上；所有物体都具有“波粒二象性”，既是粒子也是波；两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变正是由于量子具有这些不同于宏观物理世界的奇妙特性，才构成了量子通信安全的基石在量子保密通信中，由于量子的不可分割、不可克隆和测不准的特性，所以一旦存在窃听就必然会被发送者察觉并规避通过阅读以上材料可知()a电磁波是量子化的b量子不具有波粒二象性c可以准确测定量子的位置d量子相互独立互不干扰【答案】a解析：电磁波是一份份的能量，所以电磁波是量子化的，同时也具有波粒二象性，故a正确，b错误；微观的粒子与光子都具有波粒二象性，不能准确测定量子的位置，故c错误；由题可知，两个处于“纠缠态”的粒子，即使相距遥远也具有“心电感应”，一个发生变化，另一个会瞬时发生相应改变，故d错误8在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近已知中子质量m1.671027kg，可以估算德布罗意波长1.821010 m的热中子的动能的数量级为()a1017 jb1019 jc1021 jd1024 j【答案】c解析：德布罗