人教版高二选修3-5第十七章 第3节 粒子的波动性 课时练习

一、多选题

1. 难度：简单

对光的行为，下列说法正确的是(　　)

A.单个光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性

B.光的波动性是光的一种特性，不是光子之间的相互作用引起的

C.光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了

D.光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性显著，在另外某种场合下，光的粒子性显著

二、单选题

2. 难度：简单

关于光的本性，下列说法中正确的是( )

A.关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦提出光子说，它们都说明了光的本性

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，光电效应说明光具有粒子性

D.光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统一起来的

3. 难度：简单

下列说法正确的是（    ）

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.X射线的衍射实验，证实了德布罗意假设是正确的

D.宏观物体运动时也具有波动性，但是不容易观察到

三、多选题

4. 难度：中等

为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：

（1）用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像（由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高）；

（2）利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列

则下列分析中正确的是（ ）

A.电子显微镜所利用的是电子的物质波的波长比原子尺寸小得多

B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小

C.要获得晶体的X射线衍射图样，X射线波长要远小于原子的尺寸

D.中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当

四、单选题

5. 难度：简单

影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射越明显，分辨本领越低，电子显微镜有较高的分辨本领．电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将（    ）

A.小于0.2nm B.大于0.2nm C.等于0.2nm D.无法确定

五、多选题

6. 难度：简单

下面关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（    ）

A.光电效应现象说明光具有波粒二象性

B.频率越大的光粒子性越显著，频率越小的光波动性越显著

C.光在传播时往往表现出波动性，光在跟物质相互作用时往往表现出粒子性

D.光不可能既具有波动性，又具有粒子性

六、单选题

7. 难度：简单

关于光的波粒二象性，下列说法正确的是（    ）

A.有的光是粒子，有的光是波

B.大量光子的行为表现为粒子性

C.光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有波动性

D.光的波长越长，其波动性越明显；波长越短，其粒子性越显著

七、多选题

8. 难度：简单

关于光的波粒二象性，下列说法不正确的是（    ）

A.波粒二象性指光既具有波动性，又具有粒子性

B.能量越大的光波动性越显著

C.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子

D.光波频率越高，粒子性越明显

八、单选题

9. 难度：简单

关于光的本性，下列说法正确的是（    ）

A.光既具有波动性，又具有粒子性，这是互相矛盾和对立的

B.光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点

C.大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性

D.由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性

九、解答题

10. 难度：简单

科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒内单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为S，设太阳光垂直射到黑色的太阳帆上，飞船总质量为m，则飞船的加速度为多少？

11. 难度：困难

光具有波粒二象性，光子的能量ε=hν，其中频率ν表示波的特征，在爱因斯坦提出光子说之后，法国物理学家德布罗意提出了光子动量p与光波波长λ的关系p=。若某激光管以P=60 W的功率发射波长λ=663 nm的光束，试根据上述理论计算:

(1)该管在1 s内发射出多少个光子?

(2)若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到光束对它的作用力F为多大?

十、单选题

12. 难度：简单

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，一切运动的微粒都具有波粒二象性

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

D.实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性

13. 难度：简单

影响显微镜分辨率本领的一个因素是衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低.使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像，以下说法正确的是（    ）

A. 加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强

B. 加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显

C. 如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强

D. 如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱

十一、多选题

14. 难度：中等

波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有        .

A. 光电效应现象揭示了光的粒子性

B. 热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D. 动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

十二、填空题

15. 难度：简单

质子()和α粒子()被加速到相同动能时，质子的动量___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为____________．

16. 难度：简单

已知普朗克常量为，电子的质量为，其中为真空光速，，则动能为1.0eV的自由电子的物质波长为__________m．具有如上波长的光子的能量为_______eV．（所填答案均保留一位有效数字）

十三、单选题

17. 难度：简单

光具有波粒二象性，能说明光具有粒子性的实验是（    ）

A.光的干涉和衍射 B.光的干涉和光电效应

C.光的行射和康普顿效应 D.光电效应和康普顿效应

18. 难度：简单

下列说法中正确的是 (    )

A.光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的

B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的电磁理论

C.光子说并没有否定电磁说，在光子的能量ε＝hν中，ν表示波的特性，ε表示粒子的特性

D.光波与机械波具有完全相同的特点

19. 难度：简单

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

十四、多选题

20. 难度：简单

波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（      ）

A. 光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性

B. 电子束的晶体衍射实验表明实物粒子具有波动性

C. 动能相等的质子和电子的德布罗意波长相等

D. 低频电磁波的粒子性显著而高频电磁波的波动性显著

十五、单选题

21. 难度：简单

X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为λ，以h表示普朗克常量，c表示真空的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则

A. ，p=0 B. ，

C. ，p=0 D. ，

十六、解答题

22. 难度：中等

一颗质量为5．0 kg的炮弹以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波的波长多大?假设它以光速运动，它的德布罗意波的波长多大?若要使它的德布罗意波的波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动?

十七、单选题

23. 难度：简单

如图所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验(　　)

A. 只能证明光具有波动性

B. 只能证明光具有粒子性

C. 只能证明光能够发生衍射

D. 证明光具有波粒二象性

24. 难度：简单

德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H^＋和二价镁离子Mg^2＋，已知氢离子与镁离子质量比为1：24，求加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为

A. 1：4    B. 1：    C. 4：l    D. ：l

25. 难度：简单

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p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，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相向正碰后粘在一起，已知，则粘在一起的物体的德布罗意波长为（    ）

A. B. C. D.

26. 难度：中等

现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为(    )

A.  B.  C.  D.

十八、解答题

27. 难度：简单

一颗近地卫星质量为m，其德布罗意波长为多少？（已知地球半径为R，重力加速度为g）

28. 难度：简单

静止的原子核放出一个波长为的光子．，已知普朗克常量为h，则

（1）质量为M的反冲核的速度为多少？

（2）反冲核运动时物质波的波长是多少？

29. 难度：简单

已知光在单位时间照到单位面积上的能量为P，光的波长为，该光垂直照到某物体表面时一半被吸收、一半被反射，求在1s内照到物体上的光子数和所形成的光压．

30. 难度：中等

（1）功率为P的光源向四周发出光子，光速为c，光波的波长为，普朗克常量为h，求每秒发出的光子数．

（2）在离光源d处有一挡板挡光，设挡板对光是完全吸收的，且挡板正对光源，求光子在挡板上产生的压强．