高中物理高分突破考點(diǎn)專題4.5粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立精講精練新人教版選擇性必修第三冊(cè)

4.5粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立一：學(xué)問精講歸納考點(diǎn)一、粒子的波動(dòng)性1．德布羅意波：每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波，也叫物質(zhì)波．2．粒子的能量ε和動(dòng)量p跟它所對(duì)應(yīng)的波的頻率ν和波長λ之間的關(guān)系：ν＝eq\f(ε,h)，λ＝eq\f(h,p).考點(diǎn)二、物質(zhì)波的試驗(yàn)驗(yàn)證1．試驗(yàn)探究思路：干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，假照實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在確定條件下，也應(yīng)當(dāng)發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象．2．試驗(yàn)驗(yàn)證：1927年戴維孫和湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射的試驗(yàn)，得到了電子的衍射圖樣，證明白電子的波動(dòng)性．3．說明：除了電子以外，人們接連證明白中子、質(zhì)子以及原子、分子的波動(dòng)性，對(duì)于這些粒子，德布羅意給出的ν＝eq\f(ε,h)和λ＝eq\f(h,p)關(guān)系同樣正確．4．電子、質(zhì)子、原子等粒子和光一樣，也具有波粒二象性．考點(diǎn)三、量子力學(xué)的建立技巧歸納：．對(duì)物質(zhì)波的理解(1)任何物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽都存在波動(dòng)性，這種波叫物質(zhì)波，其波長λ＝eq\f(h,p).我們之所以視察不到宏觀物體的波動(dòng)性，是因?yàn)楹暧^物體對(duì)應(yīng)的波長太?。?2)德布羅意假說是光的波粒二象性的一種推廣，使之包括了全部的物質(zhì)粒子，即光子與實(shí)物粒子都具有粒子性，又都具有波動(dòng)性，與光子對(duì)應(yīng)的波是電磁波，與實(shí)物粒子對(duì)應(yīng)的波是物質(zhì)波．2．計(jì)算物質(zhì)波波長的方法(1)依據(jù)已知條件，寫出宏觀物體或微觀粒子動(dòng)量的表達(dá)式p＝mv.(2)依據(jù)波長公式λ＝eq\f(h,p)求解．(3)留意區(qū)分光子和微觀粒子的能量和動(dòng)量的不同表達(dá)式．如光子的能量：ε＝hν，動(dòng)量p＝eq\f(h,λ)；微觀粒子的動(dòng)能：Ek＝eq\f(1,2)mv2，動(dòng)量p＝mv.二：考點(diǎn)題型歸納題型一：德布羅意波及其公式1．（2024春·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）初速度為0的電子束通過電場(chǎng)加速后，照耀到金屬晶格上，得到如圖所示的電子衍射圖樣．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電壓為U，普朗克常量為h，則（）A．該試驗(yàn)說明電子具有粒子性B．電子離開電場(chǎng)時(shí)的物質(zhì)波波長為C．加速電壓U越小，電子的衍射現(xiàn)象越不明顯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2．（2024春·遼寧撫順·高二校聯(lián)考期中）德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，他給出了德布羅意波長的表達(dá)式?，F(xiàn)用同樣的直流電壓加速原來靜止的一價(jià)氫離子和二價(jià)鈣離子，已知?dú)潆x子與鈣離子的質(zhì)量比為1:40，加速后的氫離子和鈣離子的德布羅意波的波長之比為（）A． B． C． D．3．（2024春·河北邯鄲·高二校考期中）波長為的光子與一靜止電子發(fā)生正碰，測(cè)得碰撞后（未反彈）的光子波長增大了，普朗克常量為h，不考慮相對(duì)論效應(yīng)，碰后電子的動(dòng)量為（）A． B．C． D．題型二：概率波的理解4．（2024春·高二課時(shí)練習(xí)）以下關(guān)于物質(zhì)波的說法中正確的是（??）A．實(shí)物粒子與光子都具有波粒二象性，故實(shí)物粒子與光子是本質(zhì)相同的物體B．一切運(yùn)動(dòng)著的物體都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系C．機(jī)械波、物質(zhì)波都不是概率波D．實(shí)物粒子的動(dòng)量越大，其波動(dòng)性越明顯，越簡(jiǎn)潔視察5．（2024·全國·高三專題練習(xí)）極微弱的可見光做雙縫干涉試驗(yàn)，隨著時(shí)間的增加，在屏上先后出現(xiàn)如圖（a）（b）（c）所示的圖像，則（）A．圖像（a）表明光具有波動(dòng)性B．圖像（c）表明光具有粒子性C．用紫外線視察不到類似的圖像D．試驗(yàn)表明光是一種概率波6．（2024春·高二課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于微觀粒子的波粒二象性的相識(shí)，錯(cuò)誤的是（）A．由概率波的學(xué)問可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，所以粒子沒有確定的軌跡B．由概率波的學(xué)問可知，因微觀粒子落在哪個(gè)位置不能確定，再由不確定性關(guān)系知粒子動(dòng)量將完全確定C．大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，此時(shí)間子仍具有粒子性D．波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是沖突的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的題型三：波粒二象性的理解7．（2024·遼寧沈陽·統(tǒng)考三模）在近代物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，試驗(yàn)和理論相互推動(dòng)，促進(jìn)了人類對(duì)世界相識(shí)的不斷深化。對(duì)下列圖示的試驗(yàn)描述正確的是（）A．盧瑟福通過甲圖所示的試驗(yàn)，發(fā)覺了質(zhì)子B．康普頓在乙圖所示的試驗(yàn)中，證明白光具有波動(dòng)性C．貝克勒爾探討丙圖中的放射線，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D．戴維森和湯姆孫利用電子束穿過鋁箔得到的丁圖圖樣，證明電子具有波動(dòng)性8．（2024·浙江金華·校聯(lián)考一模）關(guān)于下列四幅圖，說法正確的是（）A．圖甲中肥皂膜上的條紋是衍射現(xiàn)象，說明白光的波動(dòng)性B．圖乙是光經(jīng)過大頭針尖時(shí)的照片，說明白光的粒子性C．圖丙是富蘭克林運(yùn)用X射線拍攝的DNA晶體，是利用X射線具有波動(dòng)性D．圖丁是觀眾戴著眼鏡觀看3D電影，是利用光的粒子性9．（2024·全國·校聯(lián)考模擬預(yù)料）關(guān)于波粒二象性，下列說法正確的是（）A．普朗克通過對(duì)黑體輻射的探討，提出光子的概念B．愛因斯坦通過對(duì)光電效應(yīng)的探討，提出了能量子的概念C．德布羅意運(yùn)用類比、對(duì)稱的思想，提出了物質(zhì)波的概念D．奧斯特通過探討電流對(duì)小磁針的作用力，提出了場(chǎng)的概念題型四：電子的衍射圖樣10．（2024春·湖南衡陽·高三?？茧A段練習(xí)）圖甲、圖乙分別是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣和泊松亮斑，下列說法正確的是（）A．圖甲是泊松亮斑 B．圖乙是干涉現(xiàn)象C．圖甲證明白電子的粒子性 D．圖乙證明白光的波動(dòng)性11．（2024春·江蘇鹽城·高二江蘇省響水中學(xué)校考階段練習(xí)）聞名物理學(xué)家湯姆孫曾在試驗(yàn)中讓電子束通過電場(chǎng)加速后，通過多晶薄膜得到了如圖所示衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為m＝9.1×10－31kg，加速后電子速度v＝5.0×105m/s，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，則（）A．該圖樣說明白電子具有粒子性B．該試驗(yàn)中電子的德布羅意波長約為1.5nmC．加速電壓越大，電子的物質(zhì)波波長越大D．運(yùn)用電子束工作的電子顯微鏡中，加速電壓越大，辨別本事越弱12．（2024·北京·模擬預(yù)料）電子束衍射試驗(yàn)是榮獲諾貝爾獎(jiǎng)的重大近代物理試驗(yàn)之一。如圖所示是電子束衍射試驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化圖，這個(gè)試驗(yàn)證明白（）A．光具有粒子性 B．光具有波動(dòng)性C．電子具有粒子性 D．電子具有波動(dòng)性題型五：光的波粒二象性13．（2024春·內(nèi)蒙古赤峰·高二赤峰二中?？茧A段練習(xí)）有關(guān)光的波粒二象性、物質(zhì)波，下列說法正確的是（）A．康普頓效應(yīng)，散射光中出現(xiàn)了大于X射線波長的成分，揭示了光具有波動(dòng)性B．個(gè)別光子具有粒子性，大量光子的作用效果才表現(xiàn)為波動(dòng)性C．動(dòng)能相等的電子和質(zhì)子，電子的物質(zhì)波波長大D．光的干涉現(xiàn)象說明光是概率波，而德布羅意波不是概率波14．（2024·江蘇·模擬預(yù)料）我國科學(xué)家吳有訓(xùn)在上世紀(jì)20年頭進(jìn)行X射線散射探討，為康普頓效應(yīng)的確立做出了重要貢獻(xiàn)。探討X射線被較輕物質(zhì)散射后光的成分發(fā)覺，散射譜線中除了有波長與原波長相同的成特殊，還有其他波長的成分，這種現(xiàn)象稱為康普頓效應(yīng)。如圖所示，在真空中，入射波長為的光子與靜止的電子發(fā)生彈性碰撞。碰后光子傳播方向與入射方向夾角為37°，碰后電子運(yùn)動(dòng)方向與光子入射方向夾角為53°（，），下列說法正確的是（

）A．該效應(yīng)說明光具有波動(dòng)性B．碰撞后光子的波長為C．碰撞后電子的德布羅意波長為D．碰撞后光子相對(duì)于電子的速度大于15．（2024春·山東青島·高二青島二中?？计谥校┫铝嘘P(guān)于光的本性的說法中正確的是（）A．光不行能同時(shí)既具有波動(dòng)性，又具有粒子性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．頻率低、波長長的光，粒子性特征顯著；頻率高、波長短的光，波動(dòng)性特征顯著三：課堂過關(guān)精練一、單選題16．（2024春·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）A、B兩種光子的能量之比為，則A、B兩種光子的（）A．速度之比為 B．頻率之比為C．動(dòng)量之比為 D．波長之比為17．（2024·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)料）光子具有能量，還具有動(dòng)量，光子的動(dòng)量p與光的波長和普朗克常量h有關(guān)。康普頓效應(yīng)為我國杰出的科學(xué)家吳有訓(xùn)先生用試驗(yàn)所驗(yàn)證。圖中的這枚郵票就是為紀(jì)念吳有訓(xùn)先生而發(fā)行的。關(guān)于真空中光子動(dòng)量的表達(dá)式正確的是（）A． B． C． D．18．（2024·山東淄博·山東省淄博第一中學(xué)校聯(lián)考二模）電子顯微鏡的工作原理是用高電壓對(duì)電子束加速，最終打在感光膠片上，視察顯微圖像。現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)某生物大分子的結(jié)構(gòu)，為滿意測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)觀測(cè)線度設(shè)定為電子的德布羅意波長的n倍，其中。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，顯微鏡工作時(shí)的加速電壓為U，則該顯微鏡的觀測(cè)線度為（）A． B．C． D．19．（2024春·江蘇南京·高二南京市其次十九中學(xué)校考期中）已知某種光的波長為λ，真空中的光速為c，普朗克常量為，光電子的電荷量為e。則下列說法正確的是（）A．這種光子的動(dòng)量為hB．這種光子的能量為hC．若用該光照耀逸出功為W的金屬有電子逸出，則所對(duì)應(yīng)的遏止電壓為D．若用該光照耀逸出功為W的金屬有電子逸出，則電子的最大初動(dòng)能為20．（2024·北京海淀·統(tǒng)考一模）低溫為探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)供應(yīng)了獨(dú)特的條件。2024年10月31日“夢(mèng)天試驗(yàn)艙”進(jìn)入預(yù)定軌道，其上搭載了世界領(lǐng)先的微重力超冷原子物理試驗(yàn)平臺(tái)，可以制備地面無法實(shí)現(xiàn)的以下的超冷原子構(gòu)成的氣體。超冷原子是指溫度接近狀態(tài)下的原子，其熱運(yùn)動(dòng)速率只有室溫下的倍。制備時(shí)，先利用激光冷卻技術(shù)，將原子置于相向傳播且頻率略不同于原子躍遷能級(jí)所對(duì)應(yīng)頻率的激光束中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，原子受到激光束對(duì)其產(chǎn)生的阻力，從而使原子的速度降低。又利用磁場(chǎng)將原子束縛在確定的區(qū)域內(nèi)形成原子團(tuán)，實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間的原子與激光相互作用。再利用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，將原子團(tuán)中速率較大的原子“蒸發(fā)”掉，使溫度進(jìn)一步降低。依據(jù)上述信息，下列說法正確的是（）A．激光頻率確定時(shí)，原子質(zhì)量越大，激光制冷的效果越好B．激光制冷技術(shù)只能使特定速率的原子減速，而其余原子的速率保持不變C．與室溫下的原子相比，超冷原子更簡(jiǎn)潔發(fā)生衍射D．傳播方向與原子運(yùn)動(dòng)方向相反的激光的頻率應(yīng)當(dāng)略高于（為普朗克常量）21．（2024·北京·高三專題練習(xí)）2024年10月31日“夢(mèng)天”試驗(yàn)艙勝利放射，其上配置了世界領(lǐng)先的微重力超冷原子物理試驗(yàn)平臺(tái)，利用太空中的微重力環(huán)境和冷卻技術(shù)，可獲得地面無法制備的超冷原子。超冷原子是指溫度接近0K狀態(tài)下的原子（質(zhì)量約10-27kg），其運(yùn)動(dòng)速度約為室溫下原子速度（約500m/s）的5×10-5倍。超冷原子的制備要先利用激光冷卻技術(shù)，運(yùn)用方向相反的兩束激光照耀原子，原子會(huì)吸取激光的光子然后再向四周隨機(jī)輻射光子，經(jīng)過多次吸取和輻射后，原子的速度減小。同時(shí)施加磁場(chǎng)將原子束縛在確定區(qū)域內(nèi)，避開原子逃逸，以延長原子與激光作用的時(shí)間。再用蒸發(fā)冷卻技術(shù)，將速度較大的原子從該區(qū)域中解除，進(jìn)一步降低溫度。取普朗克常量h=6.63×10-34J·s。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．太空中的微重力環(huán)境可使試驗(yàn)艙中的原子長時(shí)間處于懸浮狀態(tài)，利于獲得超冷原子B．超冷原子的物質(zhì)波波長約為10-5m量級(jí)C．原子減速是通過原子向四周隨機(jī)輻射光子實(shí)現(xiàn)的D．超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似22．（2024·江西上饒·統(tǒng)考一模）聞名物理學(xué)家湯姆孫曾在試驗(yàn)中讓電子束通過電場(chǎng)加速后，通過多晶薄膜得到了如圖所示衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為，加速后電子速度，普朗克常量，下列說法正確的是（

）A．該圖樣說明白電子具有粒子性B．該試驗(yàn)中電子的德布羅意波波長約為C．加速電壓越大，電子的物質(zhì)波波長越長D．加速電壓越大，電子的波動(dòng)性越明顯23．（2024·江蘇·模擬預(yù)料）如圖所示，有一束單色光入射到極限頻率為的金屬板K上，具有最大初動(dòng)能的某出射電子，沿垂直于平行板電容器極板的方向，從左極板上的小孔進(jìn)入電場(chǎng)，恰好不能到達(dá)右極板。普朗克常量為h。則（）A．單色光的光子能量為B．金屬板上逸出的全部電子均具有相等的物質(zhì)波波長C．若僅略微減小單色光的強(qiáng)度，將無電子從金屬板上逸出D．若僅將電容器右極板右移一小段距離，仍無電子到達(dá)右極板四：高分突破精練一、單選題24．（2024春·湖北孝感·高三孝昌縣第一高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）A．普朗克通過探討黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一B．玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，并測(cè)出了氨原子光譜C．盧瑟福通過分析α粒子散射試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)覺了質(zhì)子和中子D．依據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性25．（2024春·高二課時(shí)練習(xí)）2002年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)中的一項(xiàng)是嘉獎(jiǎng)美國科學(xué)家賈科尼和日本科學(xué)家小柴晶俊發(fā)覺了宇宙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為λ，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（）A．， B．, C．, D．,26．（2024·全國·高三專題練習(xí)）1924年德布羅意提出假設(shè)：實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，即每一個(gè)運(yùn)動(dòng)的粒子都與一個(gè)對(duì)應(yīng)的波相聯(lián)系。下列關(guān)于德布羅意波波長的說法正確的是（）A．速度相同的電子與質(zhì)子，質(zhì)子的德布羅意波波長較長B．動(dòng)量相同的電子與質(zhì)子，電子的德布羅意波波長較長C．動(dòng)能相同的電子與質(zhì)子，電子的德布羅意波波長較長D．加速度相同的電子與質(zhì)子，質(zhì)子的德布羅意波波長較長27．（2024春·湖南長沙·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）下列說法正確的是（）A．光的干涉說明光是概率波，與電子相聯(lián)系的德布羅意波不是概率波B．ε、p與、是分別描述物質(zhì)的粒子性與波動(dòng)性的物理量，、把實(shí)物粒子的波動(dòng)性與粒子性結(jié)合起來C．只能說明氫原子的軌道與能量具有量子化，其它原子有些不具備量子化特征D．不確定關(guān)系，說明粒子的位置測(cè)量越精確即更小，則動(dòng)量的測(cè)量也會(huì)更精確即更小二、多選題28．（2024春·重慶沙坪壩·高二重慶一中?？计谥校┞劽锢韺W(xué)家湯姆孫曾在試驗(yàn)中讓電子束通過電場(chǎng)加速后，通過多晶薄膜得到了如圖所示衍射圖樣，已知電子質(zhì)量為，加速后電子速度，普朗克常量，則（）A．該圖樣說明白電子具有粒子性B．該試驗(yàn)中電子的德布羅意波長約為C．若讓原本靜止的質(zhì)子束和電子束通過相同加速電場(chǎng)，電子的德布羅意波長更大D．運(yùn)用電子束工作的電子顯微鏡中，加速電壓越大，辨別本事越弱29．（2024·全國·模擬預(yù)料）這次波及全球的新冠病毒的尺寸約為100nm，由于最短可見光波長約為400nm，所以我們無法用可見光捕獲病毒的照片?？茖W(xué)家用電子顯微鏡，即加速電場(chǎng)中的電子，使其表現(xiàn)為波長遠(yuǎn)小于可見光的波。最終捕獲到了它的圖像，正所謂越明麗越有毒。已知電子的質(zhì)量為9×10-31kg，電子的電荷量為1.6×10-19C，普朗克常量為6.6×10-34J?s，不考慮相對(duì)應(yīng)效應(yīng)，則下列說法正確的是（）A．電子顯微鏡的辨別率特殊高，是由于電子的德布羅意波長特殊短B．電子顯微鏡與加速電壓有關(guān)，加速電壓越高，則辨別率越低C．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子代替電子，也能拍攝到新冠病毒的3D圖像D．德布羅意長為0.2nm電子，可由靜止電子通過約37.8V的電壓加速得到30．（2024春·湖北·高二校聯(lián)考期中）2017年激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）首次探測(cè)到了雙中子星碰撞，兩顆中子星在彼此的引力作用下相互環(huán)繞運(yùn)動(dòng)并向外釋放出強(qiáng)大的引力波，引力波帶走中子星的能量導(dǎo)致二者距離縮小，最終發(fā)生碰撞，并產(chǎn)生出了高達(dá)300個(gè)地球質(zhì)量的黃金。理論計(jì)算表明輻射出的引力波的頻率等于雙中子星環(huán)繞頻率的2倍，引力波的傳播速度等于光速c，并且引力波具有波的性質(zhì)，假設(shè)某時(shí)刻兩顆中子星的質(zhì)量分別為，，二者距離為L，下列說法正確的是（）A．引力波不能發(fā)生干涉、衍射及多普勒效應(yīng)B．雙中子星環(huán)繞的總能量越來越小但是動(dòng)能卻越來越大C．隨著兩顆中子星距離的縮小，輻射出的引力波越來越簡(jiǎn)潔發(fā)生衍射現(xiàn)象D．該時(shí)刻輻射出的引力波的波長31．（2024春·寧夏銀川·高二校考階段練習(xí)）關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中正確的是（）A．不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B．大量光子的行為表現(xiàn)出光的粒子性，而少量光子的行為表現(xiàn)出光的波動(dòng)性C．光的波長越長，粒子性越明顯，光的頻率越高，波動(dòng)性越明顯D．宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難視察到波動(dòng)性32．（2024春·內(nèi)蒙古赤峰·高二校考階段練習(xí)）有關(guān)光的本性，下列說法正確的是（

）A．光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B．由于光既表現(xiàn)出波動(dòng)性，又表現(xiàn)出粒子性，認(rèn)為光具有波粒二象性C．光表現(xiàn)為波動(dòng)性就是宏觀的機(jī)械波，光表現(xiàn)為粒子性就是微觀的粒子D．大量光子表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，個(gè)別光子表現(xiàn)出粒子性33．（2024秋·寧夏吳忠·高二吳忠中學(xué)校考期末）依據(jù)下列圖像所反映的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析推斷，說法正確的是（）A．圖甲中對(duì)應(yīng)的三種光中A的光子能量最大B．依據(jù)圖甲分析可知，入射光的頻率關(guān)系為C．圖乙中現(xiàn)象說明光子不僅具有能量也具有動(dòng)量D．圖丙中現(xiàn)象說明電子具有波動(dòng)性34．（2024·全國·高三專題練習(xí)）物理學(xué)家做了一個(gè)好玩的試驗(yàn)：在雙縫干涉試驗(yàn)中，在光屏處放上照相底片，若減小入射光的強(qiáng)度，使光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹縫。試驗(yàn)結(jié)果表明，假如曝光時(shí)間不太長，底片上只能出現(xiàn)一些如圖甲所示不規(guī)則的點(diǎn)子；假如曝光時(shí)間足夠長，底片上就會(huì)出現(xiàn)如圖丙所示規(guī)則的干涉條紋。對(duì)于這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果的相識(shí)正確的是（）A．曝光時(shí)間不長時(shí)，光的能量太小，底片上的條紋看不清晰，故出現(xiàn)不規(guī)則的點(diǎn)B．單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)沒有確定的軌道C．干涉條紋中光明的部分是光子到達(dá)機(jī)會(huì)較多的地方D．只有光子具有波粒二象性，微觀粒子不具有波粒二象性35．（2024·全國·高三專題練習(xí)）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻整磁場(chǎng)內(nèi)放置一極薄的金屬片，其極限波長為，試驗(yàn)證明，在某種特定條件下，金屬內(nèi)的電子能吸取多個(gè)光子，產(chǎn)生光電效應(yīng)。今用頻率為的弱單色光照耀，發(fā)覺沒有電子放出。若保持頻率不變，漸漸增大光強(qiáng)，釋放出的電子（質(zhì)量為m，電荷的確定值為e）能在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)作的圓周運(yùn)動(dòng)，最大半徑為R，則下列說法正確的是（）A．遏止電壓為 B．此照耀光光子的能量可能為C．放出電子的最大動(dòng)量為eBR D．單色光光子的動(dòng)量可能為三、填空題36．（2024秋·河南鄭州·高三?？计谀╈o止的電子通過200V電勢(shì)差加速后，它的德布羅意波長是___________m。（普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，電子電荷量e＝1.6×10-19C，電子質(zhì)量me＝9.1×10-31kg）。37．（2024春·高二課時(shí)練習(xí)）A、B兩種光子的能量之比為2：1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能分別為E、E，A、B兩種光子的動(dòng)量之比為_______，該金屬的逸出功為______。38．（2024·高三課前預(yù)習(xí)）物質(zhì)波的試驗(yàn)驗(yàn)證（1）試驗(yàn)探究思路：___________、衍射是波特有的現(xiàn)象，假照實(shí)物粒子具有波動(dòng)性，則在確定條件下，也應(yīng)當(dāng)發(fā)生干涉或衍射現(xiàn)象。（2）試驗(yàn)驗(yàn)證：1927年戴維森和湯姆孫分別用單晶和多晶晶體做了電子束衍射的試驗(yàn)，得到了電子的衍射圖樣，證明白電子的___________。（3）說明除了電子以外，人們接連證明白中子、質(zhì)子以及原子、分子的波動(dòng)性，對(duì)于這些粒子，德布羅意給出的ν=和λ=關(guān)系同樣正確。（4）電子、質(zhì)子、原子等粒子和光一樣，也具有___________性。（5）量子力學(xué)的建立參考答案：1．B【詳解】A．衍射是波的特性，電子衍射試驗(yàn)說明電子具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B．由動(dòng)能定理可得，電子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為解得電子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量大小為物質(zhì)波波長為故B正確；C．波的波長越大，衍射現(xiàn)象越明顯，由電子的物質(zhì)波波長可得，U越大，波長越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；D．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)量增大，物質(zhì)波波長減小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故D錯(cuò)誤。故選B。2．D【詳解】離子加速后的動(dòng)能：Ek=qU；離子的德布羅意波波長所以故選D。3．D【詳解】依據(jù)動(dòng)量和波長的關(guān)系

設(shè)碰后電子的動(dòng)量為p0，光子與電子碰撞過程滿意動(dòng)量守恒，因?yàn)楣庾优龊笪捶磸?，所以解得故選D。4．B【詳解】A．實(shí)物粒子與光子一樣都具有波粒二象性，但實(shí)物粒子與光子不是本質(zhì)相同的物體，故A錯(cuò)誤；B．無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波，故B正確；C．依據(jù)德布羅意的物質(zhì)波理論，物質(zhì)波是概率波，故C錯(cuò)誤；D．依據(jù)德布羅意的物質(zhì)波公式可知，粒子的動(dòng)量越小，波長越長，其波動(dòng)性越明顯，越簡(jiǎn)潔視察，故D錯(cuò)誤。故選B。5．D【詳解】AB．圖像（a）只有分散的亮點(diǎn)，表明光具有粒子性；圖像（c）呈現(xiàn)干涉條紋，表明光具有波動(dòng)性，AB錯(cuò)誤；C．紫外線也具有波粒二象性，也可以視察到類似的圖像，C錯(cuò)誤；D．試驗(yàn)表明光是一種概率波，D正確。故選D。6．B【詳解】A．依據(jù)不確定關(guān)系，微觀粒子落點(diǎn)位置不能確定，與經(jīng)典粒子有確定軌跡不同，故A正確；B．單縫衍射中，微觀粒子通過狹縫，其位置的不確定量等于縫寬，其動(dòng)量也有確定的不確定量，故B錯(cuò)誤；C．波動(dòng)性和粒子性是微觀粒子的固有特性，無論何時(shí)二者都同時(shí)存在，故C正確；D．波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是沖突的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的，故D正確。由于本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。7．D【詳解】A．盧瑟福通過甲圖所示的試驗(yàn)，發(fā)覺了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；B．康普頓在乙圖所示的試驗(yàn)中，證明白光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；C．貝克勒爾探討丙圖中的放射線，發(fā)覺了電子，故C錯(cuò)誤；D．戴維森和湯姆孫利用電子束穿過鋁箔得到的丁圖圖樣，證明電子具有波動(dòng)性，故D正確。故選D。8．C【詳解】A．圖甲中肥皂膜上的條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的，A錯(cuò)誤；B．圖乙是光經(jīng)過大頭針尖時(shí)的照片，這是光的衍射說明白光的波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；C．圖丙是富蘭克林運(yùn)用X射線拍攝的DNA晶體，是利用X射線具有波動(dòng)性的性質(zhì)，C正確；D．圖丁是觀眾戴著眼鏡觀看3D電影，光的偏振現(xiàn)象利用光的波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。故選C。9．C【詳解】AB．普朗克通過對(duì)黑體輻射的探討，第一次提出了量子理論的觀點(diǎn)，提出了能量子的概念，而愛因斯坦通過對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的探討，提出了光子的概念，故AB錯(cuò)誤；C．德布羅意運(yùn)用類比、對(duì)稱的思想首先提出了物質(zhì)波的猜想，而電子衍射試驗(yàn)證明白他的猜想，故C正確；D．奧斯特現(xiàn)電流可以使四周的磁針偏轉(zhuǎn)的效應(yīng)，稱為電流的磁效應(yīng)；法拉第最早提出了場(chǎng)的概念。故D錯(cuò)誤。故選C。10．D【詳解】AB.圖甲為電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，圖乙為泊松亮斑，屬于圓盤衍射現(xiàn)象，AB錯(cuò)誤；CD.圖甲、圖乙分別證明白電子和光的波動(dòng)性，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11．B【詳解】A．圖為電子束通過多晶薄膜的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說明白電子具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B．由德布羅意波長公式可得電子的動(dòng)量聯(lián)立可得故B正確；CD．由動(dòng)能定理可得聯(lián)立求解可得即加速電壓越大，電子的波長越短，衍射現(xiàn)象就越不明顯，辨別本事越強(qiáng)，故CD錯(cuò)誤。故選B。12．D【詳解】電子衍射試驗(yàn)證明白電子具有波動(dòng)性，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。13．C【詳解】A．康普頓效應(yīng)揭示了光具有粒子性，A錯(cuò)誤；B．光既有波動(dòng)性，又有粒子性，個(gè)別光子的作用效果往往表現(xiàn)為粒子性，大量光子的作用效果往往表現(xiàn)為波動(dòng)性，B錯(cuò)誤；C．依據(jù)動(dòng)量和動(dòng)能關(guān)系可知?jiǎng)幽芟嗟鹊碾娮雍唾|(zhì)子，電子的動(dòng)量小，依據(jù)物質(zhì)波的波長公式可知電子的物質(zhì)波波長大，C正確；D．光的干涉現(xiàn)象說明光是概率波，而德布羅意波也是概率波，D錯(cuò)誤。故選C。14．B【詳解】A．該效應(yīng)說明光具有粒子性，故A錯(cuò)誤；BC．依據(jù)題意，設(shè)碰撞之前光子的動(dòng)量為，碰撞之后光子的動(dòng)量為，電子的動(dòng)量為，由動(dòng)量守恒定律有解得又有則碰撞后光子的波長為碰撞后電子的德布羅意波長為故C錯(cuò)誤，B正確；D．光子的速度等于光速，依據(jù)愛因斯坦的光速不變?cè)砑丛谌魏螀⒖枷抵泄馑俣疾蛔?，可知光子相?duì)于電子的速度等于，故D錯(cuò)誤。故選B。15．C【詳解】AB．光具有波粒二象性，不能把光看成宏觀概念上的波，故AB錯(cuò)誤；C．干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象，光的干涉、衍射現(xiàn)象說明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說明光具有粒子性，故C正確；D．頻率低、波長長的光，波動(dòng)性特征顯著，頻率高、波長短的光，粒子性特征顯著，故D錯(cuò)誤。故選C。16．C【詳解】A．光子速度均為光速，所以速度之比為，故A錯(cuò)誤；BD．由可得，頻率之比為，波長之比為。故BD均錯(cuò)誤；C．由可得動(dòng)量之比為，故C正確。故選C。17．A【詳解】依據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，光子能量，又因?yàn)楣庾幽芰?，則光子動(dòng)量為故選A。18．C【詳解】電子被加速，由動(dòng)能定理又，，L=nλ可得故選C。19．C【詳解】A．光子的動(dòng)量為A錯(cuò)誤；B．光子能量為B錯(cuò)誤；D．由愛因斯坦光電效應(yīng)方程D錯(cuò)誤；C．依據(jù)結(jié)合上述解得C正確。故選C。20．C【詳解】ABD．激光冷卻是指當(dāng)原子在頻率略低于原子躍遷能級(jí)差且相向傳播的一對(duì)激光中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于多普勒效應(yīng)，原子傾向余吸取原子運(yùn)動(dòng)方向相反的光子，兩激光產(chǎn)生一個(gè)與原子運(yùn)動(dòng)方向相反的阻尼力，由牛頓其次定律可知，原子質(zhì)量越大，加速度越小，其減速效果差，即制冷效果不好且由上述原理可知，激光制冷技術(shù)不是使特定速率原子減速，故ABD錯(cuò)誤；C．物質(zhì)具有波粒二象性，即原子也具有波的性質(zhì)，由德布羅意波波長公式有原子的速度越大，其德布羅意波的波長越短，所以超冷原子的波長要長，由發(fā)生衍射的明顯現(xiàn)象條件可知，其波長與障礙物的尺寸差不多的時(shí)候衍射現(xiàn)象明顯，所以與室溫下的原子相比，超冷原子更簡(jiǎn)潔發(fā)生衍射，故C項(xiàng)正確。故選C。21．C【詳解】A．在微重力環(huán)境下，原子幾乎不受外力，故而能夠長時(shí)間處于懸浮狀態(tài)，有利于激光照耀，故利于獲得超冷原子，A正確，不符合題意；B．由德布羅意波波長公式其中解得超冷原子的物質(zhì)波波長故B正確，不符合題意；C．原子減速是通過吸取迎面射來的激光光子的能量，從而動(dòng)量削減，速度減小，故C錯(cuò)誤，符合題意；D．超冷原子的蒸發(fā)冷卻的機(jī)制，與室溫下水杯中的水蒸發(fā)冷卻的機(jī)制類似，D正確，不符合題意。故選C。22．B【詳解】A．衍射現(xiàn)象說明電子具有波動(dòng)性，A錯(cuò)誤；B．電子的動(dòng)量電子的德布羅意波波長聯(lián)立解得B正確；CD．依據(jù)動(dòng)能定理可得結(jié)合B選項(xiàng)分析可知，加速電壓越大，電子速度越大，則電子的物質(zhì)波波長越短，則波動(dòng)性越不明顯，CD錯(cuò)誤。故選B。23．D【詳解】A．依據(jù)題意可知，該單色光的頻率大于金屬板K的極限頻率，則單色光的光子能量大于，A錯(cuò)誤；B．發(fā)生光電效應(yīng)放射出的光電子所具有的速度不愿定相等，則光電子的動(dòng)量不愿定相等，依據(jù)物質(zhì)波的波長公式可知光電子物質(zhì)波波長不愿定相等，B錯(cuò)誤；C．只要光電子的頻率大于金屬K的極限頻率就能發(fā)生光電效應(yīng)，與光照強(qiáng)度無關(guān)，C錯(cuò)誤；D．設(shè)逸出的光電子最大初動(dòng)能為，設(shè)電容器內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為，極板的間距為，依據(jù)題意可知依據(jù)聯(lián)立可得僅將電容器右極板右移一小段距離，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，極板的距離變大，則可知仍無電子到達(dá)右極板，D正確。故選D。24．A【詳解】A．為了說明黑體輻射的試驗(yàn)規(guī)律，普朗克提出了能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一，A正確；B．玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，但波爾并沒有測(cè)出氨原子光譜，B錯(cuò)誤；C．盧瑟福通過分析α粒子散射試驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，并發(fā)覺了質(zhì)子，預(yù)言了中子的存在，中子最終由查德威克發(fā)覺，C錯(cuò)誤；D．衍射是波的屬性，依據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動(dòng)性，D錯(cuò)誤。故選A。25．D【詳解】光子的能量依據(jù)可得故選D。26．C【詳解】A．由德布羅意波波長公式得速度相同的電子與質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量比電子的大，則電子的德布羅意波波長較長，故A錯(cuò)誤；B．動(dòng)量相同的電子與質(zhì)子，德布羅意波波長一樣，故B錯(cuò)誤；C．由動(dòng)能公式得則動(dòng)能相同的電子與質(zhì)子，質(zhì)子質(zhì)量比電子的大，則電子的德布羅意波波長較長，故C正確；D．加速度相同的電子與質(zhì)子，與作用時(shí)間有關(guān)，故無法推斷，故D錯(cuò)誤。故選C。27．B【詳解】A．光的干涉說明光是概率波，與電子相聯(lián)系的德布羅意波也是概率波，A錯(cuò)誤；B．、把實(shí)物粒子的波動(dòng)性與粒子性結(jié)合起來，從而揭示了實(shí)物粒子的波動(dòng)性與粒子性的親密關(guān)系，B正確；C．說明氫原子的軌道與能量具有量子化，一切微觀現(xiàn)象都具備量子化特征，C錯(cuò)誤；D．不確定關(guān)系，說明粒子的位置測(cè)量越精確即更小，則動(dòng)量的測(cè)量確定會(huì)更不精確即更大，D錯(cuò)誤。故選B。28．BC【詳解】A．圖為電子束通過多晶薄膜的衍射圖樣，因?yàn)檠苌涫遣ㄋ赜械默F(xiàn)象，所以說明白電子具有波動(dòng)性，A錯(cuò)誤；B．由德布羅意波長公式可得而動(dòng)量?jī)墒铰?lián)立得該試驗(yàn)中電子的德布羅意波長約為0.15nm，B正確；D．由德布羅意波長公式可得而動(dòng)量?jī)墒铰?lián)立得加速電壓越大，電子的波長越短，衍射現(xiàn)象就越不明顯，辨別本事越強(qiáng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。C．由于電子的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量更小，由可知若讓原本靜止的質(zhì)子束和電子束通過相同加速電場(chǎng)，電子的德布羅意波長更大，選項(xiàng)C正確。故選BC。29．ACD【詳解】AB．影響電子顯微鏡辨別率的干脆因素是光源的波長，波長越短，加速電壓越高，辨別率越高，故A正確，B錯(cuò)誤；C．相同動(dòng)能的質(zhì)子和電子，依據(jù)聯(lián)立解得因質(zhì)子質(zhì)量大于電子質(zhì)量，所以質(zhì)子的波長小于電子的波長，波長越短，辨別率越高，所以，更能“拍攝”到新冠病毒的3D影像，故C正確；D．由動(dòng)能定理電子動(dòng)量聯(lián)立解得代入數(shù)據(jù)解得故D正確。故選ACD。30．BD【詳解】A．引力波具有波的特性，因此也能發(fā)生干涉、衍射