沪科版 (2019)选择性必修 第三册第6章 波粒二象性6.4 实物粒子具有波动性随堂练习题

6.4实物粒子具有波动性同步练习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．使用电子束工作的显微镜叫做电子显微镜，它比一般的光学显微镜具有更高的分辨率，这是因为电子相比光子（　　）

A．具有电荷 B．速度大 C．动量大 D．没有波动性

2．太阳帆（英文名：Solar sails）是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。科学家设想未来的宇航事业中，可以在没有空气阻力存在的太空利用太阳帆，为星际飞船提供加速度。假设该飞船所在地，太阳光垂直射到太阳帆上，太阳光子会连续撞击太阳帆并以原速率反射。若太阳帆面积为S，每秒钟每单位面积接收到的光子数为n，光子的平均波长为。飞船总质量为m，光速为c。则下列说法中正确的是（　　）

A．每个光子被反射前后动量的变化量为

B．飞船加速度的大小为

C．飞船加速度的大小为

D．每秒钟太阳帆接收到的光子所具有的总平均能量为

3．下列说法中正确的是（　　）

A．光电效应是光子具有波动性的有力证据

B．康普顿效应是光子具有波动性的有力证据

C．电子、质子等实物粒子只有粒子性没有波动性

D．光子不仅具有能量还具有动量说明光子具有粒子性

4．如果下列四种粒子具有相同的速率，则德布罗意波长最大的是（ ）

A．α粒子 B．中子 C．质子 D．电子

5．在下列各组的两个现象中都表现出光具有粒子性的是(　　)

A．光的折射现象、偏振现象

B．光的反射现象、干涉现象

C．光的衍射现象、偏振现象

D．光的康普顿效应、光电效应现象

6．下列现象中，光表现出粒子性的是

A．偏振现象 B．干涉现象 C．多普勒效应 D．光电效应

7．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，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是   (       )

A．该实验说明电子具有波动性

B．实验中电子束的德布罗意波长为

C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显

D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显

8．下列说法正确的是（　　）

A．两支相同的激光笔发射出来的光可以产生干涉现象

B．光的偏振现象说明光是纵波

C．卢瑟福核式结构模型可以很好的解释原子光谱是线状的

D．电子显微镜分辨本领比光学显微镜分辨高主要是因为电子的物质波波长比可见光更短

9．波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（     ）

A．频率较低的光只有波动性，频率较高的光只有粒子性，统一称为光的波粒二象性

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

10．极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图（a）（b）（c）所示的图像，则（　　）

A．图像（a）表明光具有波动性

B．图像（c）表明光具有粒子性

C．用紫外线观察不到类似的图像

D．实验表明光是一种概率波

11．下列关于光的本性说法正确的是（     ）

A．在其他条件相同时，光的频率越高，衍射现象越明显

B．频率越低的光粒子性越明显

C．大量光子往往表现波动性，少量光子往往表现粒子性

D．若让光子一个一个地通过狭缝，它们将严格按照相同的轨道做极有规律的匀速直线运动

12．下列说法中正确的是（　　）

A．物质波与机械波本质是一样的

B．任何微观粒子才具有波动性

C．德布罗意认为任何一个物体，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

13．以下关于物质波的说法中正确的是（  ）

A．实物粒子与光子都具有波粒二象性，故实物粒子与光子是本质相同的物体

B．一切运动着的物体都与一个对应的波相联系

C．机械波、物质波都不是概率波

D．实物粒子的动量越大，其波动性越明显，越容易观察

14．已知普朗克常量h = 6.63 × 10 - 34Js，电子的质量约为9.1 × 10 - 31kg，一个电子和一个直径为4μm的油滴具有相同的动能，则电子与水滴的德布罗意波长之比的数量级为（     ）

A． B． C． D．

15．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．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波的波长也相等

D．康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面

二、填空题（共4题）

16．宏观物体的物质波波长非常小，极不易观察到它的________.

17．质量为1000 kg的小汽车以v＝40 m/s的速度在高速公路上行驶，则估算小汽车的德布罗意波长为________。

18．一个质量为、电荷量为的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为），该粒子的德布罗意波长为___________

19．实验探究思路：_______、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生_______或衍射现象。

三、综合题（共4题）

20．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？

21．一只质量为的足球以的速度在空中飞行；一个初速度为零的电子，通过电压为的加速电场。试分别计算它们的德布罗意波长。

22．已知铯的逸出功为，现用波长为的入射光照射金属铯。（普朗克常量，元电荷，电子的质量为）

（1）能否发生光电效应？

（2）若能发生光电效应，则光电子的德布罗意波长最短为多少？

23．光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为，光速为，电子质量为。若用波长为的单色光B照射该金属板，求：

（1）光电子的最大初动能；

（2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。

参考答案：

1．C

2．B

3．D

4．D

5．D

6．D

7．D

8．D

9．B

10．D

11．C

12．C

13．B

14．D

15．D

16．波动性

17．

18．或

19．     干涉     波动性

20．

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。

21．；

22．（1）能；（2）

23．(1)；(2)