4.5粒子的波动性和量子力学的建立 同步练习 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

第5节粒子的波动性和量子力学的建立每节自检一、单选题1．关于物质波，下列说法中正确的是（）A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性C．康普顿效应表明光具有波动性，即光子不仅具有能量还具有动量D．粒子的动量越小，其波动性越不显著2．下列说法正确的是（）A．若质子、电子具有相同的动能，则它们的物质波波长相等B．黑体辐射中，黑体的温度越高，辐射的电磁波的波长越长C．一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，假设该反应没有射线产生，则X与铀核的动能之比为4：235D．做光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的光强不变而不断提高入射光的频率，则饱和光电流强度减小3．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其中的一种电子透镜由两个金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面示意图。显微镜工作时，两圆环的电势，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面（相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压U加速后，沿着平行于两金属圆环轴线的方向进入金属圆环M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是A．电子比可见光的波动性强，衍射更为明显B．增大电子的加速电压U，可提升该显微镜的分辨率C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用D．电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小4．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，都有一种波与它对应，波长，人们把这种波称为物质波，也叫德布罗意波。如果有两个电子的速度分别为v1和v2，且v1＝2v2。则这两个电子对应的德布罗意波的波长关系为（）A．λ1∶λ2＝1∶2 B．λ1∶λ2＝4∶1 C．λ1∶λ2＝2∶1 D．λ1∶λ2＝1∶45．关于电子的运动规律，以下说法正确的是（

）A．电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律B．电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律C．电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D．电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律6．下列关于光的本性的说法中正确的是A．关于光的本性，牛顿提出了“微粒说”惠更斯提出了“波动说”，爱因斯坦提出了“光子说”，综合他们的说法圆满地说明了光的本性B．光具有波粒二象性是指既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子C．光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性D．频率低、波长长的光，粒子性特征显著；频率高、波长短的光，波动性特征显著7．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B．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，是因为宏观物体的波长太大8．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粒子性B．实验中电子束的德布罗意波的波长为C．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9．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰撞前A球的德布罗意波的波长为λ1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是（）A．λ1＝λ2＝λ3B．λ1＝λ2＋λ3C．D．10．有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是（）A．个别光子只有粒子性，多数光子的作用效果才表现为波动性B．光电效应揭示了光具有粒子性，光的波长越短，其粒子性越显著C．速度相等的电子和质子，电子的动量小，电子的物质波波长小D．康普顿效应揭示了光具有波动性二、多选题11．根据物质波理论，以下说法中正确的是（）A．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B．宏观物体和微观粒子都具有波动性C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显12．下列说法中正确的是（）A．在关于物质波的表达式和中，能量和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率v是描述物质的波动性的典型物理量B．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性C．天然放射现象的发现，揭示了原子的核式结构D．γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强E．一个氘核（）与一个氦核（）聚变生成一个氦核（）的同时，放出一个中子13．下列说法中正确的是（

）A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性C．根据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动速度减小D．在核反应中，X是质子，这个反应过程叫做衰变14．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现甲、乙、丙所示的图像，则（

）A．图象甲表明光具有粒子性B．图象丙表明光具有波动性C．实验表明光是一种概率波D．在光的干涉条纹中，明条纹是光子能够到达的地方，暗条纹是光子不能到达的地方15．关于物质波，下列说法中正确的是（

）A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质B．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的C．粒子的动量越小，其波动性越易观察D．粒子的动量越大，其波动性越易观察三、解答题16．请思考：量子论关于能量的观点与经典物理学的观点有什么不同？请结合图，与同学们交流体会。17．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，波长是，式中是运动物体的动量，是普朗克常量，人们把这种波叫作德布罗意波．现有一个德布罗意波长为的物体1和一个德布罗意波长为的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知，则粘在一