高中物理-粒子的波动性练习 (2)

高中物理-粒子的波动性练习

我夯基我达标

1.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性（）

A.光的色散和光的干涉

B.光的干涉和光的衍射

C.光的反射和光电效应

D.泊松亮斑和光电效应

思路解析：光的色散、光的反射可从波动性与粒子性两方面分别予以理解,故A、C选项错误.光的干涉、衍射现象只说明了光的波动性,B选项错误.泊松亮斑能说明光具有波动性,光电效应说明具有粒子性,故D选项正确.

答案：D

2.对光的认识,下列说法正确的是（）

A.个别光子的行为表现出粒子性,大量光子的行为表现出波动性

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,就不具有粒子性,光表现出粒子时,就不再具有波动性

D.光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显,在另外的某种场合下,光的粒子性表现得明显

思路解析：本题考查的是光的波粒二象性,光是一种概率波,少量光子的行为往往易显出粒子性,而大量光子的行为往往显示出其波动性,A选项正确.光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的,而是光的一种属性,这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实,B选项正确.粒子性和波动性是光同时具备的两种属性,C选项错误,D选项正确.

答案：ABD

3.下列说法正确的是（）

A.光的波粒二象性学说就是牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的

B.光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦电磁理论

C.光子说并没有否定电磁说,在光子的能量E=hν中,ν（频率）就是波的特征量

D.光波不同于宏观观念中的那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率波

思路解析：光的波粒二象性认为光是一份一份的光子构成的,光子是一种没有静止质量的能量团,与牛顿的微粒说中的实物粒子有本质区别；光同时还是一种概率波,可以用波动规律来解释,但与惠更斯的波动说中的光是一种机械波有本质区别,因而A错而D对.在光的波粒二象性中,光子能量E=hν中,ν表示了波的特征,因而并没有否定麦克斯韦的电磁说,B错C 对.

答案：CD

4.对于光的波粒二象性的说法中,正确的是（）

A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子

B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波

C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的

D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定电磁说,在光子的能量E=hν中,频率ν仍表示的是波的特性

思路解析：根据波粒二象性,光同时具有波动性和粒子性,A选项错误.不同于宏观观念的粒子和波,故B选项错误.光的波动性是光子本身固有的性质,不是光子之间相互作用引起的,C 选项错误.光子的能量与其对应的能量成正比,而频率是反映波动特征的物理量,因此E=hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系,光子说并未否定电磁说,故D选项正确.

答案：D

5.关于光的波粒二象性,下列说法正确的是（）

A.光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体

B.光是波,与橡皮绳上的波相似

C.光的波动性是大量光子运动规律的表现,在干涉条纹中,那些光强度大的地方,光子到达的概率大

D.在宏观世界中波动性和粒子性是对立的,在微观世界是可以统一的

思路解析：由于波动性和粒子性是光同时具有的两种属性,故不同于宏观观念中的波和粒子,故A 、B 选项错误.在干涉实验中,光强度大的地方,即为光子到达概率大的地方,表现为亮纹,光强度小的地方,即为光子到达概率小的地方,表现为暗纹,故C 选项正确.在宏观世界中,牛顿的“微粒说”与惠更斯“波动说”是相互对立的,只有在微观世界中,波动性与粒子性才能统一,故D 选项正确.

答案：CD

6.用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则（ ）

A.光子的最大初动能不变

B.光电子的最大初动能减少

C.单位时间内产生的光电子数减少

D.可能不发生光电效应

思路解析：最大初动能E k =hν-W （W 为逸出功）知,E k 仅与单色光频率相关,故A 项正确,B 项错误.

照射光光强减弱,即单位时间内光子数减少,因而打出的光子也减少,故C 项正确.

只要照射光频率大于极限频率,就一定发生光电效应,D 项错误.

答案：AC

7.试估算质量为1 000 kg 的汽车以10 m/s 运动时的德布罗意波.

思路解析：汽车运动时的动量p=mv=1 000×10 kg·m/s=104 kg·m/s 根据德布罗意波波长计算公式有：λ=434

10

1063.6-⨯=p h m=6.63×10-38 m. 答案：6.63×10-38 m

8.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.以上都不正确

思路解析：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

9.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm,如果有人制造出质子显微镜,在加速到相同速度的情况下,质子显微镜的最高分辨率将（ ）

A.小于0.2 nm

B.大于0.2 nm

C.等于0.2 nm

D.以上说法均不正确

思路解析：电子显微镜是以利用电子的波动性为工作原理,其分辨率与电子的德布罗意波波长成反比,物质波的波长与实物粒子的动量有关,即λ=p

h .在同样速度的情况下,由于质子的质量大,故其物质波波长短,质子显微镜的分辨率要高于电子显微镜的分辨率.

答案：A

我综合 我发展

10.下列叙述正确的是（ ）

A.在其他条件相同时,光的频率越高,衍射现象越容易看到