《实物粒子的波粒二象性》同步练习2
5.3 实物粒子的波粒二象性 同步练习 (含答案解析) (3)正式版
5.3 实物粒子的波粒二象性同步练习1.光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹,衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应,这一现象说明( ) A.光是电磁波B.光具有波动性C.光可以携带信息 D.光具有波粒二象性2.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是( )A.光的色散和光的干涉 B.光的干涉和光的衍射C.泊松亮斑和光电效应 D.光的反射和光电效应3.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,任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波和它对应,这种波叫物质波D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性4.关于物质波,下列说法正确的是( )A.电子衍射图样证明了物质波的正确性B.粒子的动量越大,其波动性越易观察C.粒子的动量越小,其波动性越易观察D.电子衍射图样中电子束物质波的波长与金属晶格大小可以比拟5.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67×10-27kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,可以估算德布罗意波波长λ=1.82×10-10 m的热中子动能的数量级为( ) A.10-17 J B.10-19 JC.10-21 J D.10-24 J6.如图17-3-1所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成亮暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,则该实验不能证明( )图17-3-1A.光具有波动性B.从锌板上逸出带正电的粒子C.光能发生衍射D.光具有波粒二象性7.关于物质波,下列说法正确的是( )A.速度相等的电子和质子,电子的波长长B.动能相等的电子和质子,电子的波长短C.动量相等的电子和中子,中子的波长短D.甲电子速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍8.如图所示是一个粒子源,产生某种粒子,在其正前方安装只有两条狭缝的挡板,粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光.那么在荧光屏上将看到( )A.只有两条亮纹B.有多条明暗相间的条纹C.没有亮纹D.只有一条亮纹9.2008年6月13日凌晨,古巴小将罗伯斯在捷克俄斯特拉发田径大奖赛男子110 m 栏比赛中,以12秒87的成绩打破了中国飞人刘翔的记录,设罗伯斯质量约为74 kg,试计算他在110 m栏跑中的德布罗意波长,并说明其波动性是否明显.10.爱因斯坦的相对论指出,物体的能量和质量之间存在一个定量关系:E=mc2,其中c为光在真空中的速度.计算频率为ν=5×1011Hz的光子具有的动量是多少?若一电子的动量与该光子相同,该电子的运动速度是多少?该电子物质波的波长λe是多少?。
高二物理光的波粒二象性实物粒子的波粒二象性作业和答案
后,电子的运动方向,则碰后光子可能沿方向________运动,并且波长________(填“不变” “变短”或“变长”)。
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号:019
例题 2. (多选)关于光的波粒二象性,下列说法中正确的是 A.波粒二象性指光有时表现为波动性,有时表现为粒子性 B.光波频率越高,粒子性越明显 C.能量较大的光子其波动性较显著 D.个别光子易表现出粒子性,大量光子易表现出波动性
选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号:019
4.4 光的波粒二象性 实物粒子的波粒二象性
【自主学习】 一.康普顿效应
1.康普顿效应:美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时,发现在散射的 X 射线中,除了与入射波长λ0 相同的成分外,还有波长________的成分,这个现象称为康 普顿效应。
2.康普顿效应的意义:康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有________,深 刻揭示了光的________的一面。 二.光的波粒二象性
电场加速后,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, 电荷量的绝对值为 e,初速度为 0,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.该实验说明了电子具有波动性 B.实验中电子束的德布罗意波的波长为λ= h
2meU 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替代电子,衍射现象将更加明显
C.大量光子的运动显示光的波动性,个别光子的运动显示光的粒子性 D.光只有波动性没有粒子性
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选修 3-5
第四章 波粒二象性
编号:019
波粒二象性测试题
波粒二象性测试题波粒二象性测试题一、选择题1、入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是( )A .从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加B .逸出的光电子的最大初动能减小C .单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少D .有可能不再产生光电效应2、爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说。
从科学研究的方法来说这属于( )A .等效代替B .控制变量C .科学假说D .数学归纳3、如图1所示,画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系图象,从图象可以看出,随着温度的升高,则( )A .各种波长的辐射强度都有增加B .只有波长短的辐射强度增加C .辐射强度的极大值向波长较短的方向移动D .辐射电磁波的波长先增大后减小 4、对光的认识,以下说法正确的是( )A .个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性B .光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的C .光表现出波动性时,不具有粒子性;光表现出粒子性时,不具有波动性D .光的波粒二象性应理解为:在某些场合下光的波动性表现明显,在另外一些场合下,光的粒子性表现明显5、光子打在处于静止状态的电子上,光子将偏离原来的方向而发生散射,康普顿对散射的解释为( )A .虽然改变原来的运动方向,但频率保持不变B .光子从电子处获得能量,因而频率增大C.入射光引起物质内电子做受迫振动,而从入射光中吸收能量后再释放,图1释放出的散射光频率不变D .由于电子受碰撞后得到动量,散射后的光子频率低于入射光的频率 6、一束绿光照射某金属发生了光电效应,则下列说法正确的是( )A .若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子数增加B .若增加绿光的照射强度,则逸出的光电子最大初动能增加C .若改用紫光照射,则可能不会发生光电效应D .若改用紫光照射,则逸出的光电子的最大初动能增加7、用波长为λ1和λ2的单色光1和2分别照射金属1和2的表面。
(完整版)波粒二象性试题汇总
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,如图所示是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.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性2.实物粒子也具有波动性,只是因其波长太小,不易观察到,但并不能否定其具有波粒二象性。
关于物质的波粒二象性,下列说法中正确的是()A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性3.电子属于实物粒子,1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。
如图所示是该实验装置的简化图,下列说法正确的是()A.亮条纹是电子到达概率大的地方B.该实验说明物质波理论是正确的C.该实验再次说明光子具有波动性D.该实验说明实物粒子具有波动性(2016·宁波期末)一个德布罗意波波长为λ1的中子和另一个德布罗意波波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波波长为A.λ1λ2λ1+λ2B.λ1λ2λ1-λ2C .λ1+λ22D.λ1-λ221.(多选)为了验证光的波粒二象性,在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片,并设法减弱光的强度,下列说法正确的是A.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间足够长,底片上将出现双缝干涉图样B.使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝,如果时间很短,底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C.大量光子的运动显示光的波动性D.光只有波动性没有粒子性2.(多选)关于物质波,下列说法错误的是()A.任何运动的物体都伴随着一种波,这种波叫做物质波B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的D.宏观物体尽管具有波动性,但它们不具有干涉、衍射等现象3.(多选)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后,让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样。
21-3实物粒子的波粒二象性
h me c
h p
由题知:
Ek m0 c 2 ( 1) m0 c 2 3 2v c 2
h h p me v
h 2me 3 c 2
1 c 3
例题2、若α粒子(电量为2e)在磁感应强度为B均匀磁场 中沿半径为R的圆形轨道运动,则α粒子的德布罗意波长是:[A] (A)h/(2eRB) . (C)1/(2eRBh). (B)h/(eRB) . 所示,一束动量为p的电子,通过缝宽为a的 狭缝,在距离狭缝为R处放置一荧光屏,屏上衍射图样中央最大 的宽度d等于:[D] (A)2a2/R. (B)2ha/p. (C)2ha/(Rp). (D)2Rh/(ap). 例题4、 一质量m=0.05㎏的子弹,以速率 着,其得布罗意波长为多少? 解:由得布罗意公式得:
300 m s 运动
h m
6.631034 J s 0.05kg300m s 1
4.4 10
35
m
§21-3 实物粒子的波粒二象性
一、德布罗意物质波假设
h P E h
P
h
E h
二、德布罗意物质波假设的实验证明 德布罗意 1、戴维森——革未实验 2、电子单缝实验 例题1、若电子的动能等于其静止能量,则其德布罗意波长 是康谱顿波长的几倍? 德罗意波长为 解:电子的康谱顿波长为
波粒二象性知识点练习答案
波粒二象性知识点一、光电效应现象1、光电效应:光电效应:物体在光(包括不可见光)的照射下发射电子的现象称为光电效应。
2、光电效应的研究结论:任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应。
光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大。
注意:从金属出来的电子速度会有差异,这里说的是从金属表面直接飞出来的光电子。
入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
3、光电效应的应用:光电管:光电管的阴极表面敷有碱金属,对电子的束缚能力比较弱,在光的照射下容易发射电子,阴极发出的电子被阳极收集,在回路中形成电流,称为光电流。
注意:①光电管两极加上正向电压,可以增强光电流。
②光电流的大小跟入射光的强度和正向电压有关,与入射光的频率无关。
入射光的强度越大,光电流越大。
遏止电压U0。
回路中的光电流随着反向电压的增加而减小,当反向电压U0满足:,光电流将会减小到零,所以遏止电压与入射光的频率有关。
4、波动理论无法解释的现象:①不论入射光的频率多少,只要光强足够大,总可以使电子获得足够多的能量,从而产生光电效应,实际上如果光的频率小于金属的极限频率,无论光强多大,都不能产生光电效应。
②光强越大,电子可获得更多的能量,光电子的最大初始动能应该由入射光的强度来决定,实际上光电子的最大初始动能与光强无关,与频率有关。
③光强大时,电子能量积累的时间就短,光强小时,能量积累的时间就长,实际上无论光入射的强度怎样微弱,几乎在开始照射的一瞬间就产生了光电子.二、光子说1、普朗克常量普郎克在研究电磁波辐射时,提出能量量子假说:物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的,只能是的整数倍,称为一个能量量子。
即能量是一份一份的。
其中辐射频率,是一个常量,称为普朗克常量。
《第2节 实物粒子的波粒二象性》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_2024-2025学年
《第2节实物粒子的波粒二象性》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于实物粒子波粒二象性的描述中,错误的是()。
A、所有实物粒子都具有波动性和粒子性。
B、光电效应和康普顿效应都可以在实验中体现实物粒子的波粒二象性。
C、玻尔提出了玻尔氢原子模型时,采纳了爱因斯坦的光子假说,标志着波粒二象性的正式提出。
D、波粒二象性是量子力学的一个基本原理,它适用于所有的微观粒子及其相互作用。
2、在一维无限深势阱中的粒子量能怎样与粒子的波函数相关联?()A、粒子的能量与其波函数的平方成正比。
B、粒子的能量与波函数的振幅成正比。
C、粒子的能量与其波函数的空间分布相关。
D、粒子的能量完全由波函数的频率决定。
3、下列关于光的波粒二象性的描述中,正确的是A、只有光可以表现出波粒二象性B、实物粒子只能表现出波动性C、实物粒子和光都具有波粒二象性D、粒子总是表现出波动性,而光总是表现出粒子性4、光在水中进行双缝干涉实验时,与光在真空中进行双缝干涉实验相比,下列哪种现象会发生变化?A、干涉条纹间距将会增大B、干涉条纹间距将会缩小C、干涉条纹的清晰度会降低D、干涉条纹的宽度和颜色都不会改变5、以下哪个实验现象最能证明实物粒子具有波动性?()A. 电子束通过双缝后形成的干涉条纹B. α粒子散射实验C. 光的衍射现象D. 电子的磁共振现象6、以下关于德布罗意波长的说法,错误的是()A. 德布罗意波长与粒子的动量成正比B. 德布罗意波长与粒子的速度成反比C. 德布罗意波长与普朗克常数成反比D. 德布罗意波长与粒子的能量成反比7、在光电效应实验中,若某金属的截止频率为ν₀,当用频率为ν(ν > ν₀)的单色光照射该金属时,能产生光电流。
已知普朗克常数为h,光电子最大初动能E_k与入射光频率ν的关系为E_k = hν - hν₀。
那么,若将单色光的频率从ν增大到2ν时,光电子的最大初动能将如何变化?A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、以下哪些现象可以证明实物粒子具有波动性和粒子性?A. 电子的双缝干涉实验B. 光电效应C. α粒子散射实验D. 电子束衍射实验E. 电子与电子的碰撞实验2、以下有关实物粒子的波粒二象性的陈述,正确的是:A. 实物粒子同时具有波动性和粒子性B. 实物粒子的波动性和粒子性是相互独立的C. 实物粒子的波动性和粒子性在不同的实验中可以互相转换D. 实验观察到的波动性和粒子性是量子力学中的偶发现象E. 实物粒子的波动性和粒子性遵循量子力学的规律3、以下哪些实验或现象支持了实物粒子的波粒二象性?A. 光电效应B. 康普顿效应C. 电子衍射实验D. α粒子散射实验三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题题目:电子衍射实验是验证实物粒子具有波动性的典型实验之一。
教科版高中物理选择性必修三6.3波粒二象性练习2
6.3 波粒二象性同步练习2一.选择题(共10小题)1.在下列每组的两个现象中,都表现出光具有粒子性的是()A.光的反射现象、折射现象B.光的干涉现象、衍射现象C.光电效应、康普顿效应D.光的直线传播现象、色散现象2.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3.如果下列四种粒子具有相同的速率,则德布罗意波长最小的是()A.α粒子B.β粒子C.中子D.质子4.下列各组物理现象能够说明光具有波粒二象性的是()A.光的干涉和光的衍射B.光的全反射和光的色散C.光的折射和光电效应D.泊松亮斑和康普顿效应5.下列哪组现象说明光具有波粒二象性()A.光的色散和光的干涉B.光的衍射和光的干涉C.泊松亮斑和光电效应D.以上三组现象都不行6.下列说法中正确的是()A.光的反射现象和光电效应现象,说明光具有波粒二象性B.若某元素的半衰期是2小时,则64g该元素经过6小时后还有4g未衰变C.质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3,一个质子和一个中子结合成一个氘核,释放的能量是(m1+m2﹣m3)c2D.紫外线照射某种金属时能发生光电效应现象,若增加紫外线照射的强度,则从金属表面逸出的光电子的最大初动能会增大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,方法是让电子束通过电场加速后,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,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中正确的是()A.该实验说明了电子具有粒子性B.实验中电子束的德布罗意波的波长为C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显8.在验证光的波粒二象性的实验中,下列说法正确的是()A.光子通过狭缝的运动路线像水波一样B.使光子一个一个地通过狭缝,若时间足够长,底片上将会显示衍射图样C.光的粒子性是大量光子运动的规律D.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样9.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,方法是让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样。
2018-2019学年度鲁科版选修3-55.3实物粒子的波粒二象性作业(5)
2017-2018学年度鲁科版选修3-5 5.3实物粒子的波粒二象性作业(5)1.下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是( )A. 光的色散和光的干涉B. 光的干涉和光的衍射C. 光的衍射和光电效应D. 光的反射和光电效应2.下列说法不正确的是()A. 爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程B. 康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量C. 德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越短D. 卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型3.下列说法正确的是A. 氢原子的发射光谱是连续光谱B. 比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C. 光子具有波粒二象性,其他的微观粒子不具有波粒二象性D. 氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,当氢核与中子结合为氘核时,放出的能量为(m1+m2-m3)c24.以下说法正确的是A. 紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,当增大紫外线的照射强度时,从金属锌板表面逸出的光电子的最大初动能也增大B. 如果一个电子的德市罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等,则它们的动量相等C. 现在很多手表的指针上涂有一种新型发光材料,白天外层电子吸收光子跃迁到高能级轨道,晚上向低能级轨道跃迁放出光子,其放出光子的波长一定吸收光子的波长相等D. 原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损5.一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为( )A.B.C.D.6.如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们必须具有相同的. ()A. 速度 B. 动量 C. 动能 D. 总能量7.下列关于光的波粒二象性的说法中,正确的是()A. 有的光是波,有的光是粒子B. 光的波长越长,其波动性越显著,波长越短,其粒子性越显著C. 实物粒子的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性D. 黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释8.关于物质波以下说法正确的是A. 实物粒子具有粒子性,在任何条件下都不可能表现出波动性B. 微观粒子在一定条件下能表现出波动性C. 电子在任何条件下都能表现出波动性D. 宏观物体不存在对应波的波长9.下列说法中正确的是.A. 光电效应说明光具有粒子性,康普顿效应说明光具有波动性B. 对黑体辐射的研究表明:随着温度的升高,辐射强度的最大值向波长较短的方向移动C. 核泄漏事故污染物Cs137核反应方程式为,其中x为正电子D. 一氢原子处在n=4的能级,当它跃迁到较低能级时,最多可发出6种频率的光子10.关于光的波粒二象性的理解正确的是A. 大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B. 光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C. 光在传播时粒子性显著,而与物质相互作用时波动性显著D. 高频光是粒子,低频光是波11.11.关于光的波粒二象性的叙述中正确的是()A. 光有波动性,又有粒子性,这是相互矛盾、不统一的B. 任何光现象都能明显地显示波动性与粒子性C. 大量光子产生的效果往往显示波动性,个别光子产生的效果往往显示粒子性D. 频率较低的光子往往显示波动性,频率较高的光子往往显示粒子性12.波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的是 ( )A. 黑体辐射规律可用光的波动性解释B. 光电效应现象揭示了光的粒子性C. 电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D. 动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等13.关于光的波粒二象性的理解正确的是 ( )A. 大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B. 光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C. 光在传播时波动性显著,而与物质相互作用时粒子性显著D. 高频光是粒子,低频光是波14.关于下列图象的描述和判断正确的是( )A. 图甲表示,电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有粒子性B. 图甲表示,电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性C. 图乙表示,随着温度的升高,各种波长的辐射强度都会减小D. 图乙表示,随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动15.下列说法正确的是A. 宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性B. 爱因斯坦的光子说能够解释康普顿效应,所以康普顿效应支持粒子说C. 光电效应说明光具有粒子性,能量大的光子只有粒子性没有波动性D. 相对论认为质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对状态而改变的16.下列四幅图涉及不同的物理知识,其中说法正确的是( )A. 图甲:普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一B. 图乙:玻尔理论指出氢原子能级是分立的,所以原子发射光子的频率也是不连续的C. 图丙:卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子D. 图丁:根据电子束通过铝箔后的衍射图样,可以说明电子具有粒子性参考答案1.C【解析】光的色散现象,说明太阳光是复色光;光的衍射和衍射是波特有的现象,说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,光的反射说明光具有粒子性,故C正确.2.B【解析】爱因斯坦在量子理论的基础上,提出了光子假说并建立了光电效应方程,光电效应现象以及康普顿效应说明光具有粒子性,故A正确;康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量,故B波长就越短,故C正确;卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,提出了原子核式结构模型,故D正确.3.D【解析】氢原子的发射光谱是明线光谱,不是连续光谱,选项A错误;比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,选项B错误;光子具有波粒二象性,其他的微观粒子也具有波粒二象性,选项C错误;氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3,根据质能方程可知,当氢核与中子结合为氘核时,放出的能量为(m1+m2-m3)c2,选项D正确;故选D.4.B【解析】根据E km=hγ-W,可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成线性关系,与入射可知,如果一个电子的德市罗意波长和一个中子的德光的强度无关,故A错误;根据λ=ℎP布罗意波长相等,则它们的动量相等,选项B正确;原子由高能轨道向低能级辐射光子时,不止放出一种波长的光子,所以不是跟吸收的光的波长完全一致,故C错误.原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损,故D错误;故选B.5.A,对撞后形成的氚核的动量P3=P2+P1A.6.B【解析】根据德布罗意波长公式,若一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等,则动量P也相等,故B正确,ACD错误.故答案为B.7.B【解析】光既有波动性又有粒子性,A错误;光的波长越长,其波动性越显著,波长越短,其粒子性越显著,故B正确;宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有波粒二象性,选项C错误;黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释.故D错误;故选B.8.B【解析】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这种波称为物质波所以要物体运动时才有物质波.故选项AD错误,B正确;电子有波动性,但在一定的条件下才能表现出来.电子的衍射,是把电子束照到晶体上才发生的.晶格的很小只有数千埃甚至数百埃,跟电子的物质波波长差不多,这时衍射才表现出来.故选项C错误.故选B.点睛:此题要理解物质波的概念,知道一切运动的物体才有物质波,电子有波动性,但在一定的条件下才能表现出来.9.B【解析】试题分析:根据电荷数守恒、质量数守恒判断X的电荷数和质量数,从而确定X 为何种粒子,根据能级图分析一个氢原子处在n=4的能级,当它跃迁到较低能级时,最多可发出几种频率的光子.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性,A错误;黑体辐射中,随着温度的升高,一方面各种波长的辐射强度都有增加,加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.故B 正确;根据电荷数守恒、质量数守恒知,x的电荷数为55-56=-1,质量数为137-137=0,可知x为负电子,故C错误;一个氢原子处在n=4的能级,由较高能级跃迁到较低能级时,最多可以发出4→3,3→2,和2→1三种种频率的光,故D错误.10.A【解析】A、大量光子的效果往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,故A 正确;BC、光在传播时有时看成粒子有时可看成波,光在传播时波动性显著,而与物质相互作用时粒子性显著,故B错误、C错误;D、高频光波长短,光的粒子性显著,低频光波长长,光的波动性显著,故D错误。
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练答案(2)
高考物理近代物理知识点之波粒二象性专项训练答案(2)一、选择题1.入射光照射到金属表面上发生了光电效应,若入射光的强度减弱,但频率保持不变,那么以下说法正确的是( )A .单位时间内从金属表面逸出的光电子的数目减少B .从光照射到金属表面到发射出光电子之间的时间间隔明显增加C .逸出的光电子的最大初动能减小D .有可能不再产生光电效应2.用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光子,照射某种金属,结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应。
已知氢原子处在n=1、2、3、4能级时的能量分别为E 1、E 2、E 3、E 4,能级图如图所示。
普朗克常量为h ,则下列判断正确的是( )A .这些氢原子共发出8种不同频率的光子B .氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级释放光子,氢原子核外电子的动能减小C .能使金属发生光电效应的两种光子的能量分别为E 4﹣E 3、E 4﹣E 2D .金属的逸出功W 0一定满足关系:E 2﹣E 1<W 0<E 3﹣E 13.三束单色光1、2和3的频率分别为1v 、2v 和3123()v v v v >>。
分别用这三束光照射同一种金属,已知用光束2照射时,恰能产生光电效应。
下列说法正确的是( ) A .用光束1照射时,一定不能产生光电效应B .用光束3照射时,一定能产生光电效应C .用光束3照射时,只要光强足够强,照射时间足够长,照样能产生光电效应D .用光束1照射时,无论光强怎样,产生的光电子的最大初动能都相同4.实验得到金属钙的光电子的最大初动能max K E 与入射光频率ν的关系如图所示。
下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是( ) 金属 钨 钙 钠 截止频率0/Z H ν 10.95 7.73 5.53 逸出功A B 4.54 3.20 2.29A .如用金属钨做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大B .如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大C .如用金属钠做实验得到的max K E ν-图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为20-K E (,),则21K K E E <D .如用金属钨做实验,当入射光的频率1νν<时,可能会有光电子逸出5.如图所示为光电管的示意图,光照时两极间可产生的最大电压为0.5V 。
高中物理分层练习:实物粒子的波粒二象性 不确定关系
高中物理分层练习:实物粒子的波粒二象性不确定关系(时间:40分钟分值:100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题,每小题8分,共48分)1.关于物质波,下列说法正确的是( )A.速度相等的电子和质子,电子的波长长B.动能相等的电子和质子,电子的波长短C.动量相等的电子和中子,中子的波长短D.甲电子速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍A[由λ=hp可知,动量大的粒子的波长短,电子与质子的速度相等时,电子动量小,波长长,选项A正确;电子与质子动能相等时,由动量与动能的关系式p=2mEk可知,电子的动量小,波长长,选项B错误;动量相等的电子与中子,其波长应相等,选项C错误;如果甲、乙两电子的速度远小于光速,甲的速度是乙的三倍,则甲的波长应是乙的13,选项D错误.]2.(多选)关于电子的运动规律,以下说法不正确的是( )A.电子如果表现粒子性,则无法用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律B.电子如果表现粒子性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律C.电子如果表现波动性,则无法用轨迹来描述它们的运动,空间分布的概率遵循波动规律D.电子如果表现波动性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律ABD[由于运动对应的物质波是概率波,少量电子表现出粒子性,无法用轨迹描述其运动,也不遵循牛顿运动定律,A、B错误;大量电子表现出波动性,无法用轨迹描述其运动,可确定电子在某点附近出现的概率,且概率遵循波动规律,C正确,D错误.]3.(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥h4π,判断下列说法正确的是( )A.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度下降B.采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度上升C.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D.Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关AD[不确定性关系表明,无论采用什么方法试图确定坐标和相应动量中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定性关系所给出的限度.故A、D正确.] 4.(多选)下表列出了不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 MHz的无线电波的波长,由表中数据可知( )B.无线电波通常情况下只表现出波动性C.电子照射到金属晶体上能观察到波动性D.只有可见光才有波动性ABC[弹子球的波长很小,所以要检测弹子球的波动性几乎不可能,故选项A正确.无线电波的波长很长,波动性明显,所以选项B正确.电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大,能发生明显的衍射现象,所以选项C正确.一切运动的物体都具有波动性,所以选项D错误.] 5.物理学家做了一个有趣的实验:在双缝干涉实验中,在光屏处放上照相底片,若减弱光的强度,使光子只能一个一个地通过狭缝.实验结果表明:如果曝光时间不太长,底片上只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是( )A.曝光时间不长时,底片上只能出现一些不规则的点,表现出光的波动性B.单个光子通过双缝后的落点可以预测C.只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方D[少数光子落点不确定,体现了粒子性,大量光子的行为符合统计规律,受波动规律支配,体现了波动性,故只有D正确.]6.(多选)电子的运动受波动性的支配,对于氢原子的核外电子,下列说法正确的是( ) A.氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置B.电子绕核运动时,可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C.电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D.电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置CD[微观粒子的波动性是一种概率波,对于微观粒子的运动,牛顿运动定律已经不适用了,所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置,电子的“轨道”其实是没有意义的,电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置,综上所述,C、D正确.]二、非选择题(14分)7.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近.已知中子质量m=1.67×10-27 kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,求德布罗意波长λ=1.82×10-10 m的热中子动能.[解析]根据德布罗意波长公式λ=hp可算出中子动量大小,再由p2=2mEk,即可算出热中子的动能.由λ=hp,p2=2mEk,得Ek=h22mλ2,代入数据得Ek=3.97×10-21 J.[答案] 3.97×10-21 J[能力提升练]一、选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分)1.利用金属晶格(大小约10-10 m)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,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中正确的是( ) A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波波长为λ=h meUC.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显A[得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;由德布罗意波波长公式λ=hp,而动量p=2mEk =2meU,两式联立得λ=h2meU,B错误;从公式λ=h2meU可知,加速电压越大,电子的波长越小,衍射现象就越不明显,C错误;用相同动能的质子替代电子,波长变小,衍射现象相比电子不明显,故D错误.]2.(多选)如图所示,灯丝F发射的电子束经过电场加速后从阳极上狭缝S穿出,通过两条平行狭缝S1、S2后,在荧光屏上形成明显的双缝干涉图样.已知一个电子从狭缝S穿出时动量为p,普朗克常量为h,则( )A.经过电场加速后,电子的德布罗意波长为p hB.经过电场加速后,电子的德布罗意波长为h pC.荧光屏上暗纹的位置是电子不能到达的位置D.荧光屏上亮纹的位置是电子到达概率大的位置BD[电子的德布罗意波长λ=hp,B正确,A错误,荧光屏上暗纹的位置是电子到达概率小的位置,亮纹的位置是电子到达概率大的位置,C错误,D正确.]二、非选择题(22分)3.科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船,设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n,光子平均波长为λ,太阳帆面积为S,反射率100%,设太阳光垂直射到太阳帆上,飞船总质量为m.(1)求飞船加速度的表达式(光子动量p=hλ);(2)若太阳帆是黑色的,飞船的加速度又为多少?[解析](1)光子垂直射到太阳帆上再反射,动量变化量为2p,设光对太阳帆的压力为F,单位时间打到太阳帆上的光子数为N,则N=nS由动量定理有FΔt=NΔt·2p所以F=N·2p而光子动量p=hλ,所以F=2nShλ由牛顿第二定律可得飞船加速度的表达式为a=Fm=2nShmλ.(2)若太阳帆是黑色的,光子垂直打到太阳帆上不再反射(被太阳帆吸收),光子动量变化量为p,故太阳帆上受到的光压力为F′=nShλ,飞船的加速度a′=nShmλ.2nSh mλ(2)nShmλ[答案](1)。
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《实物粒子的波粒二象性》同步练习
1.关于物质的波粒二象性,下列说法中不正确的是
( ).A.不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒也具有波粒二象性
B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过一个小孔时,都没有特定的运动轨道
C.波粒二象性中的波动性,是大量光子和高速运动的微观粒子的行为,这种波动性与机械波在本质上是相同的
D.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中是统一的
解析不能将微观粒子的波动性和粒子性看成宏观概念中的波和粒子,它们在本质上是不相同的.
答案 C
2.在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是
( ).A.弱光衍射实验
B.电子束在晶体上的衍射实验
C.弱光干涉实验
D.以上选项都不正确
解析根据课本知识我们知道,最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验.故B正确.
答案 B
3.粒子源产生某种粒子,在其正前方安装只有两条狭缝的挡板,粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光.那么在荧光屏上将看到
( ).A.只有两条亮纹
B.有多条明暗相间的条纹
C.没有亮纹
D.只有一条亮纹
解析由于粒子源产生的粒子是微观粒子,它的运动受波动规律支配,对大量粒子运动到达屏上某点的概率,可以用波的特征进行描述,即产生双缝干涉,在屏上将看到干涉条纹.故正确答案为B.
答案 B
4.下列说法中正确的是
( ).A.质量大的物体,其德布罗意波长小
B.速度大的物体,其德布罗意波长小
C.动量大的物体,其德布罗意波长小
D.动能大的物体,其德布罗意波长小
解析由德布罗意假说得德布罗意波长λ=h
p.式中h为普朗克常量,p为运动物体
动量,可见p越大,λ越小;p越小,λ越大.故C正确,A、B、D错误.
答案 C
5.根据物质波理论,下列说法正确的是
( ).
A. 微观粒子有波动性,宏观物体没有波动性
B.宏观物体和实物粒子都具有波动性
C.宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长
D.速度相同的质子和电子相比,电子的波动性更为明显
解析一切运动的物体都有一种波与它对应,不管是宏观物体还是微观粒子,都具有波动性;宏观运动的物体不易观察到其波动性是因为其波长太短.物质波的波长越长,波动性越明显,故正确答案为B、D.
答案BD。