人教版選修35 第十七章 第三節(jié)　粒子的波動性 作業(yè)5.docVIP

自我小測1 人類對光的本性的認(rèn)識經(jīng)歷了曲折的過程。下列關(guān)于光的本性的陳述符合科學(xué)規(guī)律或歷史事實(shí)的是()a牛頓的“微粒說”與愛因斯坦的“光子說”本質(zhì)上是一樣的b光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)顯示了光具有波動性c麥克斯韋預(yù)言了光是一種電磁波d光具有波粒二象性2 用很弱的光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，把入射光減弱到可以認(rèn)為光源和感光膠片之間不可能同時(shí)有兩個(gè)光子存在，如圖所示是不同數(shù)量的光子照射到感光膠片上得到的照片。這些照片說明()a光具有粒子性b光具有波動性c光既有粒子性，又有波動性d光的波動性不是光子之間的相互作用引起的3下列有關(guān)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光子與電子是同樣的一種粒子c光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著d大量光子的行為往往顯示出粒子性4 下列說法正確的是()a光的干涉和衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，所以我們可以說光具有波粒二象性b一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子具有相同的動能時(shí)，因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量比質(zhì)子的小，所以電子的動量就小c一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子具有相同的動能時(shí)，電子的德布羅意波長比質(zhì)子的小d一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子具有相同的動能時(shí)，電子的德布羅意波長比質(zhì)子的大5 為了觀察晶體的原子排列，采用了以下兩種方法：(1)用分辨率比光學(xué)顯微鏡更高的電子顯微鏡成像(由于電子的物質(zhì)波波長很短，能防止發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，因此，電子顯微鏡的分辨率高)；(2)利用x射線或中子束得到晶體的衍射圖樣，進(jìn)而分析出晶體的原子排列。則下列分析中正確的是()a電子顯微鏡所利用的是電子的物質(zhì)波的波長比原子尺寸小得多b電子顯微鏡中電子束運(yùn)動的速度應(yīng)很小c要獲得晶體的x射線衍射圖樣，x射線波長要遠(yuǎn)小于原子的尺寸d中子的物質(zhì)波的波長可以與原子尺寸相當(dāng)6 在x射線管中，由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極，會產(chǎn)生包括x光在內(nèi)的各種能量的光電子，其中光電子能量的最大值等于電子的動能。已知陽極與陰極之間的電勢差u、普朗克常量h、電子電荷量e和光速c。則可知該x射線管發(fā)出的x光()a最短波長為 b最短波長為c最小頻率為 d最大頻率為7 影響顯微鏡分辨本領(lǐng)的一個(gè)因素是衍射，衍射現(xiàn)象越明顯，分辨本領(lǐng)越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領(lǐng)，它利用高電壓對電子束加速，最后打在感光膠片上來觀察顯微圖像。以下說法正確的是()a加速電壓越高，電子的波長越長，分辨本領(lǐng)越強(qiáng)b加速電壓越高，電子的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯c如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強(qiáng)d如果加速電壓相同，則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱8 金屬晶體中晶格大小的數(shù)量級為1010 m，電子經(jīng)加速電場加速，形成一電子束，電子束照射該金屬晶體時(shí)，獲得明顯的衍射圖樣，則這個(gè)加速電場的加速電壓約為多少？(當(dāng)電子運(yùn)動的德布羅意波長與晶格大小差不多時(shí)，可以得到明顯的衍射圖樣)9光子的動量p與能量的關(guān)系為p，靜止的原子核放出一個(gè)波長為的光子，已知普朗克常量為h，光在真空中傳播的速度為c，求：(1)質(zhì)量為m的反沖核的速度為多少？(2)反沖核運(yùn)動時(shí)物質(zhì)波的波長是多少？參考答案1 解析：牛頓的“微粒說”認(rèn)為光是一種物質(zhì)微粒，愛因斯坦的“光子說”認(rèn)為光是一份一份不連續(xù)的能量，顯然選項(xiàng)a錯(cuò)；干涉、衍射是波的特性，光能發(fā)生干涉說明光具有波動性，選項(xiàng)b正確；麥克斯韋根據(jù)光的傳播不需要介質(zhì)，以及電磁波在真空中的傳播速度與光速近似相等從而認(rèn)為光是一種電磁波，后來赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁說，選項(xiàng)c正確；光具有波動性與粒子性，稱為光的波粒二象性，選項(xiàng) d正確。答案：bcd2 解析：少量光子通過雙縫后照片上呈現(xiàn)不規(guī)則分布的亮點(diǎn)顯示了光的粒子性，大量光子通過雙縫后照片上獲得了雙縫干涉條紋，說明光具有波動性；光子先后依次通過雙縫，說明光的波動性不是光子之間的相互作用引起的。故c、d正確。答案：cd3 解析：一切光都具有波粒二象性，光的有些行為(如干涉、衍射)表現(xiàn)出波動性，有些行為(如光電效應(yīng))表現(xiàn)出粒子性，所以，不能說有的光是波，有的光是粒子，a項(xiàng)錯(cuò)誤；雖然光子與電子都是微觀粒子，都具有波粒二象性，但電子是實(shí)物粒子，有靜止質(zhì)量，光子不是實(shí)物粒子，沒有靜止質(zhì)量，電子是以實(shí)物形式存在的物質(zhì)，光子是以場形式存在的物質(zhì)，所以，不能說光子與電子是同樣一種粒子，b項(xiàng)錯(cuò)誤；光的波粒二象性的理論和實(shí)驗(yàn)表明，大量光子的行為表現(xiàn)出波動性，個(gè)別光子的行為表現(xiàn)出粒子性。光的波長越長，衍射性越好，即波動性越顯著，光的波長越短，其光子能量越大，個(gè)別或少數(shù)光子的作用就足以引起光接收裝置的反應(yīng)，所以其粒子性就很顯著。故選項(xiàng)c正確，d錯(cuò)誤。答案：c4 解析：光既具有波動性，又具有粒子性，說明了光具有波粒二象性，a正確；一個(gè)電子和一個(gè)質(zhì)子具有相同的動能時(shí)，動量和動能的關(guān)系式為p，由于電子的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量小，可知電子的動量小，b正確；又由知電子的動量小，其德布羅意波長應(yīng)比質(zhì)子的德布羅意波長大，c錯(cuò)誤，d正確。答案：abd5 解析：由題目所給信息“電子的物質(zhì)波波長很短，能防止發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象”及發(fā)生衍射現(xiàn)象的條件可知，電子的物質(zhì)波的波長比原子尺寸小得多，由p可知它的動量應(yīng)很大，即速度應(yīng)很大，a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由信息“利用x射線或中子束得到晶體的衍射圖樣”及發(fā)生衍射現(xiàn)象的條件可知，中子的物質(zhì)波或x射線的波長與原子尺寸相當(dāng)，d項(xiàng)正確，c項(xiàng)錯(cuò)。答案：ad6 解析：電子在電場中加速獲得動能ekeuh。由題目所給條件，可得光電子最大頻率，所以d選項(xiàng)正確；又，所以x光的最短波長，所以b選項(xiàng)正確。答案：bd7 解析：設(shè)加速電壓為u，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，則有ekmv2eu，又p，故eu，可得。對電子來說，加速電壓越高，越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故a、b都不對；電子與質(zhì)子比較，因質(zhì)子質(zhì)量比電子質(zhì)量大得多，可知質(zhì)子加速后的波長要小得多，衍射現(xiàn)象不明顯，分辨本領(lǐng)強(qiáng)，故c對，d錯(cuò)。答案：c8 解析：設(shè)加速電場的電壓為u，