高中6.4 实物粒子具有波动性巩固练习

6.4实物粒子具有波动性基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列关于物理学史说法正确的是（　　）

A．玻尔指出光波是一种概率波 B．玛丽·居里发现了光电效应

C．普朗克最早把能量子引入物理学 D．卢瑟福提出阴极射线就是电子流

2．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在胶片上先后出现如图 甲、乙、丙所示的图象，则下列说法错误的是(　　)

A．图象甲表明光具有粒子性

B．实验表明光是一种概率波

C．用紫外线光做实验，观察不到类似的图象

D．实验表明光的波动性不是光子间相互作用引起的

3．下列说法正确的是（　　）

A．任意运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波

B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量

C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射

D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长

4．2021年开始实行的“十四五”规划提出，把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象。技术方面，中国量子通信专利数超3000项，领先美国。在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法错误的是（　　）

A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

B．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念

C．赫兹大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

D．弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，获得了除光谱测量外用其他方法证实原子中分立能级存在的途径，为能够证明原子能量的量子化现象提供了实验基础

5．波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（　　）

A．光电效应现象揭示了光的波动性

B．黑体辐射的强度与温度无关

C．康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面

D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波的波长也相等

6．以下说法正确的是（　　）

A．如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体

B．光波是一种概率波，但一个光子通过狭缝后，具体落在哪一点，还是可以确定的

C．光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应则证明了光具有波动性

D．玻尔认为，电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，轨道半径是连续的，可以取任意值

7．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，叫做德布罗意波．现有一德布罗意波波长为λ1的中子和一德布罗意波波长为λ2的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为

A． B． C． D．

8．用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示，不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明(　　)

A．光只有粒子性没有波动性

B．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性

C．光只有波动性没有粒子性

D．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性

9．目前，我国正在开展5G网络试点工作，并将于2020年进入全面5G时代．届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实．5G，即第五代移动通信技术，采用3300 -5000 MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880-2635 MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延．5G信号与4G信号相比下列说法正确的是：

A．5G信号在真空中的传播速度更快

B．5G信号是横波4G信号是纵波

C．5G信号粒子性更显著

D．5G信号更容易发生明显衍射

10．2021年开始实行的“十四五”规划提出，把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象，在量子通信技术方面，中国已有量子通信专利数超3000项，领先美国。下列有关说法正确的是（　　）

A．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

B．动能相同的一个质子和电子，质子的德布罗意波长比电子长

C．康普顿效应表明光子不仅具有能量，还具有动量

D．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

11．下列说法中正确的是（ ）

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．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波

D．宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性

12．下列各种说法中不正确的有（　　）

A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说

B．光既具有波动性，又具有粒子性，所以说光具有波粒二象性

C．光电效应现象说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性

D．德布罗意认为任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波

13．下列说法中正确的是（　　）

A．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与温度有关，温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B．光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性

C．电子和其他微观粒子都具有波粒二象性

D．光的波动性是由光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质

14．已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（　　）

A． B． C． D．

15．下列说法中正确的是(　　)

A．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象

B．只要增大入射光强度，就一定能发生光电效应

C．如果能发生光电效应，只增大入射光强度，单位时间内逸出的光电子数目不变

D．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方

二、综合题（共4题）

16．光学显微镜理论上可以无限放大，为什么放大到一定倍数后不能成像？电子显微镜相比光学显微镜的优势在哪里？

17．如图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，结合图样及课本内容回答下列问题：

（1）德布罗意提出“实物粒子也具有波动性”假设的理论基础是什么？

（2）电子束穿过铝箔的衍射图样说明了什么？

18．如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？（中子的质量为1.67×10-27kg，普朗克常量为6.63×10-34 J·s，结果保留三位有效数字）

19．一个高能质子的动量为p0，打到质量为M、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m，普朗克常量为h．

①求复合核的速度v；

②设复合核释放的某个中子的动量为p，求此中子的物质波波长λ．

参考答案：

1．C

2．C

3．A

4．C

5．C

6．A

7．D

8．B

9．C

10．C

11．C

12．C

13．C

14．C

15．D

16．

我们日常所使用的光学显微镜是由多块透镜组合而成的光学仪器。相比放大镜，显微镜的放大倍数更高，能帮助人们观察更细微的结构。但光学显微镜的放大倍数是有限的，不可以无限提高放大倍数，光学显微镜只能看清小于毫米的肉眼看不清的东西，例如细胞和微生物。

电子显微镜是根据光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，是物质的细胞结构在非常高的放大倍数下成像的仪器；电子显微镜能看清能看到更小的组成物质的原子、分子。因电子通过加速可以获得更小的德布罗意波长，这也是电子显微镜相对于光学显微镜的优势。

17．（1）普朗克能量子和爱因斯坦光子理论；（2）电子具有波动性

18．3.97×10-10 m，6.63×10-35 m

19．①②