第2章第五节知能优化训练

1、知能优化训练 同步测控 1 .（单选）关于物质波，说法不正确的是 （）A.只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波动性，这就是 物质波B.只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对 应的物质波C.由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性D.电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是 正确的解析：选B.所有运动的物体都具有波动性，只是宏观物体的德布罗意波长太短，无法 观察到它们的波动性.2.（单选）若某个质子的动能与某个氨核的动能相等，则这两个粒子的德布罗意波长之 比（）A. 1 ： 2B. 2 ：

2、 1C. 1 ： 4解析：选B.由p= 2mEk及入=D. 4 ： 1:入=rh=，因质子与氨核的动能相同，所以=乖V2mEk卜 Vm14 2= 选 B.一 1 13.（单选）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 统一的解析：选C.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

3、子.它们在本 质上是不相同的.4.（单选）已知“粒子的质量 ma= 6.64X 10-27 kg,速度v=3x 107 m/s,要观察到“粒子 明显的衍射现象，障碍物的尺寸约为（）1012A. 3.3X 10 mB. 3.3X 10mC. 3.3 x 10mD. 3.3X 10m34解析：选C.根据德布罗意假说上P=miV=6646.60X271 X3X107 m-3.3X10 15 m.要观察到明显的衍射现象，障碍物的尺寸与波长差不多，C正确.315. 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的电场加速.试分别计算它们的德布罗意波长

4、，其中，电子质量为9.1X10 kg.解析：物体的动量p=mv,其德布罗意波长 仁h= - p mv足球的德布罗意波长34LW0"°m= "Io "mm1V1 450X 10 X 10电子经电场加速后，速度增加为V2,根据动能定理2m2v2=eU,该电子的德布罗意波长B346.63X 10P22m2eU、2X9.1 X 10 3r 1.6X 10 19X 100 m10 = 1.2X10 10 m.答案：1.47X 10 34 mio1.2X10 m 课时训练*一、单项选择题1 .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

5、上的衍射实验C.弱光干涉实验D.以上选项都不正确解析：选B.根据课本知识我们知道，最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的 衍射实3量故B正确.2 .下列关于机械波和物质波的说法中，正确的是（）A.介质是物质，所以机械振动在介质中的传播形成的波叫做物质波B.宏观物体形成的波叫机械波，微观物质形成的波叫微波C.物质波是运动的粒子在空间分布的概率，受波动规律支配D.物质波是概率波，而光波不是 解析：选C.由物质波的概念可知3.质量为m的粒子原来的速度为 波的波长将（粒子的质量保持不变）（A.保持不变C.变为原来波长的一半C项正确.v,现将粒子的速度增大到 2v,则描写该粒子的物质 ）B.变为原来

6、波长的两倍D,变为原来波长的乖倍解析：选C.根据公式 4h =2-可以判断选项 C正确. p mv4 .关于电子云，下列说法正确的是 （）A.电子云是真实存在的实体B.电子云周围的小圆点就是电子的真实位置C.电子云上的小圆点表示的是电子的概率分布D.电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道解析：选C.由电子云的定义我们知道，电子云不是一种稳定的概率分布，在历史上， 人们常用小圆点表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有C正确.5 .显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的 结构，就要求波长越短，波动性越弱.在加速电压值相同的情况下，电子

7、显微镜与质子显微 镜的分辨本领，下列判定正确的是 （）A.电子显微镜分辨本领较强B.质子显微镜分辨本领较强C.两种显微镜分辨本领相同D.两种显微镜分辨本领不便比较2eU=%v2嗡又由物质波公式 入=h得入=-F=h=,所以经相同电压加速后的质子与电子相比,2meU质子的物质波解析：选B.本题结合显微镜考查实物粒子的物质波，在电场中加速B选项正确.波长短，不易发生明显衍射，从而质子显微镜分辨本领较强，即6 .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

8、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解析：选D.电子被加速后其德布罗意波长上h=1xi0 10 m,穿过铝箔时发生衍射.二、双项选择题7,频率为V的光子的动量为p = h,能量为巳光子的速度为（）人E人 A.hE C.P解析：选AC.由波速和频率的关系式B. pEh2D.EPv=入科德布罗意波的波长公式壮h,以及光子的P能量公式E=hv可得：v= E = pE=E.8 .在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是A.使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样 B.单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样C.光子通过单缝的运动路线像水

9、波一样起伏D.单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底 片上的情况呈现出规律性解析：选AD.根据光的波粒二象性知， 大量光子经过单缝时， 光子的行为体现出波动性， 少数光子经过单缝时，光子的行为体现出粒子性， 故少数光子经过单缝将会出现无规则的点， 具有随机性，大量光子通过单缝后将体现出波动性，底片上出现衍射图样.故选AD.9 .下列说法中正确的是 （）A.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道10 抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C.通常情况下，质子比电子的波长长D.物质都具有波动性解析：选AD.抖动绳子产生的绳波是宏观的机械波，而不是物质波，故 B项错；由 入

10、=-知，质子质量大，一般情况下动量p大，故入较小.P10.关于不确定性关系 Axp>-h-有以下几种理解，其中正确的是 （）4兀A.微观粒子的动量不可能确定B.微观粒子的坐标不可能确定C.微观粒子的动量和坐标不可能同时确定D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子解析：选CD.不确定性关系 AxAp>4h表示确定位置、动量的精度互相制约，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.三、非选择题11.用高压

11、加速后的电子的德布罗意波的波长可以小到1012 m数量级.用它观察尺度在1010 m数量级的微小物体时，其衍射就可以忽略不计，从而大大提高了显微镜的分辨能 力.一台电子显微镜用来加速电子的电压高达U= 106 V,求用它加速后的电子束的德布罗意波的波长.（电子的质量为 m= 0.91 X 1030 kg）解析：用电压U加速电子，由动能定理得eU=Ek,由物体动量和动能的关系得p =俑百，再由物质波的波长公式入=h,可以求得该电子束的德布罗意波的波长甘h,p.2meU代入数据得卜1.2X10m.-12答案：1.2X10 12 m12.已知 * 5.3X 10 35 Js；试求下列情况中速度测定的不确定量.(1)一个球的质量 m= 1.0 kg,测定其位置的不确定量为10(2)电子的质量me= 9.1 x 10 31 量级内).解析：(1)m=1.0 kg, Ax1=10,h由 AxAp>及 Ap=mAv 知4兀kg,测定其位置的不确定量为-6 m6m；10 10 m(即在原子直径的数AvI生上 m= 5.3X