2018-2019學(xué)年高中物理 第十七章 波粒二象性 3 粒子的波動性課堂演練 新人教版選修3-5.doc
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3 粒子的波動性 1.(多選)關(guān)于微觀粒子波粒二象性的認(rèn)識,正確的是( ) A.因?qū)嵨锪W泳哂胁▌有?,故其軌跡是波浪線 B.由概率波的知識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,所以粒子沒有確定的軌跡 C.只有光子具有波粒二象性,其他運(yùn)動的微粒不具有波粒二象性 D.光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性,光電效應(yīng)說明光具有粒子性 解析:實物粒子具有波動性,并不是其軌跡是波浪線,故A錯誤;由概率波的知識可知,因微觀粒子落在哪個位置不能確定,所以粒子沒有確定的軌跡,故B正確;光具有波粒二象性,實物粒子同樣具有波粒二象性,故C錯誤;光具有波粒二象性,光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動性,光電效應(yīng)說明光具有粒子性,故D正確. 答案:BD 2.一顆質(zhì)量為10 g的子彈,以200 m/s的速度運(yùn)動著,則由德布羅意理論計算,要使這顆子彈發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,那么障礙物的尺寸為( ) A.3.010-10 m B.1.810-11 m C.3.010-34 m D.無法確定 解析:λ=== m≈3.3210-34 m,故能發(fā)生明顯衍射的障礙物尺寸應(yīng)為選項C. 答案:C 3.(多選)關(guān)于物質(zhì)波,下列認(rèn)識中錯誤的是( ) A.任何運(yùn)動的物體(質(zhì)點)都伴隨一種波,這種波叫物質(zhì)波 B.X射線的衍射實驗,證實了物質(zhì)波假設(shè)是正確的 C.電子的衍射實驗,證實了物質(zhì)波假設(shè)是正確的 D.宏觀物體盡管可以看作物質(zhì)波,但它們不具有干涉、衍射等現(xiàn)象 解析:由德布羅意物質(zhì)波理論知,任何一個運(yùn)動的物體,小到電子、質(zhì)子,大到行星、太陽,都有一種波與之相對應(yīng),這種波就叫物質(zhì)波,可見,A選項是正確的;由于X射線本身就是一種波,而不是實物粒子,故X射線的衍射現(xiàn)象并不能證實物質(zhì)波理論的正確性,即B選項錯誤;電子是一種實物粒子,電子的衍射現(xiàn)象表明運(yùn)動著的實物粒子具有波動性,故C選項是正確的;由電子穿過鋁箔的衍射實驗知,少量電子穿過鋁箔后所落位置是散亂的,無規(guī)律的,但大量電子穿過鋁箔后落的位置則呈現(xiàn)出衍射圖樣,即大量電子的行為表現(xiàn)出電子的波動性,故C選項正確.干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象,只要是波,都會發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象,故選項D錯誤.綜合以上分析知,本題應(yīng)選B、D. 答案:BD 4.電子經(jīng)電勢差為U=220 V的電場加速,在v?c的情況下,求此電子的德布羅意波長(已知:電子質(zhì)量為9.1110-31 kg,電子電荷量為1.610-19 C). 解析:在電場作用下mv2=eU,得v= ,根據(jù)德布羅意波長λ=得λ=== nm.由于電壓U=220 V,代入上式得λ= nm=8.2910-2 nm=8.2910-11 m. 答案:8.2910-11 m A級 抓基礎(chǔ) 1.下列光的波粒二象性的說法中,正確的是( ) A.有的光是波,有的光是粒子 B.光的波長越短,其波動性越顯著;波長越長,其粒子性越顯著 C.光的粒子性說明每個光子就像極小的小球體一樣 D.光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動規(guī)律的一種概率波 解析:任何光都是既有波動性又有粒子性,故A錯誤;光的波長越長,其波動性越顯著;波長越短,其粒子性越顯著;故B錯誤;光的粒子性說明光是不連續(xù)的,但不同于宏觀的小球,故C錯誤;光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動規(guī)律的一種概率波,故D正確. 答案:D 2.(多選)關(guān)于物質(zhì)波,以下說法中正確的是( ) A.任何一個物體都有一種波與之對應(yīng) B.抖動細(xì)繩一端,繩上的波就是物質(zhì)波 C.動能相等的質(zhì)子和電子相比,質(zhì)子的物質(zhì)波波長短 D.宏觀物體不會發(fā)生明顯的衍射或干涉現(xiàn)象,所以沒有物質(zhì)波 解析:由德布羅意假設(shè)可知,任何一個運(yùn)動著的物體都有一種波與之對應(yīng),故A對;繩上的波是機(jī)械波,B錯;動能相等時,由p= 得質(zhì)子動量大些,由λ=知質(zhì)子物質(zhì)波波長短,C對;宏觀物質(zhì)波波長太短,難以觀測,但具有物質(zhì)波,D錯. 答案:AC 3.2002年諾貝爾物理學(xué)獎中的一項是獎勵美國科學(xué)家賈科尼和日本科學(xué)家小柴昌俊發(fā)現(xiàn)了宇宙X射線源.X射線是一種高頻電磁波,若X射線在真空中的波長為λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以ε和p分別表示X射線每個光子的能量和動量,則( ) A.ε=,p=0 B.ε=,p= C.ε=,p=0 D.ε=,p= 解析:根據(jù)ε=hν,且λ=,c=λν可得X射線每個光子的能量為ε=,每個光子的動量為p=. 答案:D 4.在下列各組所說的兩個現(xiàn)象中,都表現(xiàn)出光具有粒子性的是( ) A.光的折射現(xiàn)象、偏振現(xiàn)象 B.光的反射現(xiàn)象、干涉現(xiàn)象 C.光的衍射現(xiàn)象、色散現(xiàn)象 D.光電效應(yīng)現(xiàn)象、康普頓效應(yīng) 解析:本題考查光的性質(zhì).干涉、衍射、偏振都是光的波動性的表現(xiàn),只有光電效應(yīng)現(xiàn)象和康普頓效應(yīng)是光的粒子性的表現(xiàn),D正確. 答案:D B級 提能力 5.人類對光的本性認(rèn)識的過程中先后進(jìn)行了一系列實驗,如下所示的四個示意圖表示的實驗不能說明光具有波動性的是( ) 解析:圖中A、B、D分別是單縫衍射實驗、雙孔干涉實驗和薄膜干涉的實驗,干涉和衍射都是波的特有性質(zhì),因此單縫衍射實驗、雙孔干涉實驗和薄膜干涉的實驗都說明光具有波動性,故A、B、D正確.C是光電效應(yīng)實驗,說明了光的粒子性,不能說明光的波動性.故選C. 答案:C 6.如果一個電子的德布羅意波長和一個中子的相等,則它們的________也相等( ) A.速度 B.動能 C.動量 D.總能量 解析:根據(jù)德布羅意波的波長公式λ=可知,如果電子的德布羅意波長與中子相等,則電子與中子一定具有相同的動量,故C項正確. 答案:C 7.如果一個中子和一個質(zhì)量為10 g的子彈都以103 m/s的速度運(yùn)動,則它們的德布羅意波的波長分別是多長(中子的質(zhì)量為1.6710-27 kg)? 解析:本題考查德布羅意波長的計算.任何物體的運(yùn)動都對應(yīng)著一個波長,根據(jù)公式λ=不難求得結(jié)果.中子的動量為p1=m1v,子彈的動量為p2=m2v,據(jù)λ=知中子和子彈的德布羅意波長分別為: λ1=,λ2=, 聯(lián)立以上各式解得:λ1=,λ2=. 將m1=1.6710-27 kg,v=1103 m/s, h=6.6310-34 Js,m2=1.010-2 kg. 代入上面兩式可解得:λ1≈4.010-10 m, λ2=6.6310-35 m. 答案:4.010-10 m 6.6310-35 m- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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