人教版選修35 粒子的波動(dòng)性 課時(shí)作業(yè).doc

（二十五） 粒子的波動(dòng)性一、單項(xiàng)選擇題1如圖所示，當(dāng)弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器鋁箔有張角，則該實(shí)驗(yàn)()a只能證明光具有波動(dòng)性b只能證明光具有粒子性c只能證明光能夠發(fā)生衍射d證明光具有波粒二象性解析：選d弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明了光具有波動(dòng)性，驗(yàn)電器鋁箔有張角，說明鋅板發(fā)生了光電效應(yīng)，則證明了光具有粒子性，所以該實(shí)驗(yàn)證明了光具有波粒二象性，d正確。2關(guān)于光的本性，下列說法中正確的是()a關(guān)于光的本性，牛頓提出“微粒說”，惠更斯提出“波動(dòng)說”，愛因斯坦提出“光子說”，它們都說明了光的本性b光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成微觀概念上的粒子c光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)說明光具有粒子性d光的波粒二象性是將牛頓的粒子說和惠更斯的波動(dòng)說真正有機(jī)地統(tǒng)一起來解析：選c光的波動(dòng)性指大量光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小可以用波動(dòng)規(guī)律來描述，不是惠更斯的波動(dòng)說中宏觀意義下的機(jī)械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一個(gè)光子，不是牛頓微粒說中的經(jīng)典微粒。某現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，是指波動(dòng)理論能解釋這一現(xiàn)象。某現(xiàn)象說明光具有粒子性，是指能用粒子說解釋這個(gè)現(xiàn)象。要區(qū)分說法和物理史實(shí)與波粒二象性之間的關(guān)系。c正確，a、b、d錯(cuò)誤。3關(guān)于德布羅意波，下列說法正確的是()a所有物體不論其是否運(yùn)動(dòng)，都有對(duì)應(yīng)的德布羅意波b任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體都有一種波和它對(duì)應(yīng)，這就是德布羅意波c運(yùn)動(dòng)著的電場(chǎng)、磁場(chǎng)沒有相對(duì)應(yīng)的德布羅意波d只有運(yùn)動(dòng)著的微觀粒子才有德布羅意波，對(duì)于宏觀物體，不論其是否運(yùn)動(dòng)，都沒有相對(duì)應(yīng)的德布羅意波解析：選b任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，都有一種波與它對(duì)應(yīng)，即物質(zhì)波，物質(zhì)有兩類：實(shí)物和場(chǎng)，所以b正確。4質(zhì)量為m的粒子原來的速度為v，現(xiàn)將粒子的速度增大為2v，則該粒子的物質(zhì)波的波長(zhǎng)將(粒子的質(zhì)量保持不變)()a保持不變 b變?yōu)樵瓉聿ㄩL(zhǎng)的兩倍c變?yōu)樵瓉聿ㄩL(zhǎng)的一半 d變?yōu)樵瓉聿ㄩL(zhǎng)的倍解析：選c由題知，粒子速度為v時(shí)，1；粒子速度為2v時(shí)，2，21?？芍猚正確，a、b、d錯(cuò)誤。52002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中的一項(xiàng)是獎(jiǎng)勵(lì)美國(guó) 學(xué)家賈 尼和日本 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(zhǎng)為，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以e和p分別表示x射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量，則()ae，p0be，pce，p0 de，p解析：選d根據(jù)eh，且，c可得x射線每個(gè)光子的能量為e，每個(gè)光子的動(dòng)量為p，d正確。6在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長(zhǎng)與晶體中原子間距相近。已知中子質(zhì)量m1.671027 g，普朗克常量h6.631034 js，可以估算德布羅意波長(zhǎng)1.821010 m的熱中子動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為()a1017 j b1019 jc1021 j d1024 j解析：選c根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式h/p知熱中子動(dòng)量ph/，由p22me 可得熱中子的動(dòng)能e h2/2m2，代入數(shù)據(jù)，有e 3.971021 j，數(shù)量級(jí)為1021 j，故選c項(xiàng)。二、多項(xiàng)選擇題7關(guān)于波的波粒二象性，正確的說法是()a光的頻率越高，光子的能量越大，粒子性越顯著b光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，光的能量越小，波動(dòng)性越顯著c頻率高的光子不具有波動(dòng)性，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光子不具有粒子性d個(gè)別光子產(chǎn)生的效果往往顯示粒子性，大量光子產(chǎn)生的效果往往顯示波動(dòng)性解析：選abd光具有波粒二象性，但在不同情況下表現(xiàn)不同，頻率越高，波長(zhǎng)越短，粒子性越強(qiáng)，反之波動(dòng)性明顯，個(gè)別光子易顯示粒子性，大量光子易顯示波動(dòng)性，故a、b、d正確。8利用金屬晶格(大小約1010m)作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場(chǎng)加速后，讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為u，普朗克常量為h，則下列說法中正確的是()a該實(shí)驗(yàn)說明了電子具有波動(dòng)性b實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波波長(zhǎng)為c加速電壓u越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯d若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯解析：選ab得到電子的衍射圖樣，說明電子具有波動(dòng)性，a正確；由德布羅意波波長(zhǎng)公式，而動(dòng)量p，兩式聯(lián)立得，b正確；從公式可知，加速電壓越大，電子的波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象就越不明顯，c錯(cuò)誤；用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)子的波長(zhǎng)較小，衍射現(xiàn)象相比電子不明顯，故d錯(cuò)誤。三、非選擇題9任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子、大到行星、太陽，都有一種波與之對(duì)應(yīng)，波長(zhǎng)是，式中p是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h是普朗克常量，人們把這種波叫做德布羅意波。現(xiàn)有一德布羅意波長(zhǎng)為1的物體1和一德布意波長(zhǎng)為2的物體2，二者相向正碰后粘在一起，已知|p1|p2|，則粘在一起的物體的德布羅意波長(zhǎng)為_。解析：由動(dòng)量守恒定律有p2p1(m1m2)v，由p得，所以。答案：10質(zhì)量為1 000 g的小汽車以v40 m/s的速度在高速公路上行駛，試估算小汽車的德布羅意波的波長(zhǎng)。解析：小汽車的動(dòng)量為：pmv1 00040 gm/s4104 gm/s小汽車的德布羅意波波長(zhǎng)為： m1.71038 m。答案：1.71038 m11一質(zhì)量為450 g的足球以10 m/s的速度在空中飛行；一個(gè)初速度為零的電子，通過電壓為100 v的電場(chǎng)加速。試分別計(jì)算它們的德布羅意波波長(zhǎng)。(電子的質(zhì)量為 9.11031 g)解析：足球、電子