6.4实物粒子具有波动性 自主提升过关练（word解析版）

6.4实物粒子具有波动性 自主提升过关练（解析版）
1．实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中不能体现波动性的是（　　）
A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
2．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（　　）
A．粒子的动量越小，其波动性越易观察
B．速率相同的质子和电子，质子的德布罗意波长比电子长
C．康普顿效应进一步证实了光的波动说的正确性
D．电子的衍射现象可以证明光具有粒子性
3．2021年开始实行的“十四五”规划提出，把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象。技术方面，中国量子通信专利数超3000项，领先美国。在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（　　）
A．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
B．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
C．弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，获得了除光谱测量外用其他方法证实原子中分立能级存在的途径，为能够证明原子能量的量子化现象提供了实验基础
D．普朗克大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
4．以下说法正确的是（　　）
A．如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体
B．光波是一种概率波，但一个光子通过狭缝后，具体落在哪一点，还是可以确定的
C．光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应则证明了光具有波动性
D．玻尔认为，电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，轨道半径是连续的，可以取任意值
5．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法错误的是（　　）
A．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象
B．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念
C．卢瑟福在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念
D．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性
6．对于光的认识，下列说法正确的是（　　）
A．光是一种机械波 B．光是一种电磁波
C．光的能量是连续的 D．光只能在空气中传播
7．下列说法正确的是（　　）
A．任意运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
8．如果下列四种粒子具有相同的速率，则德布罗意波长最大的是（ ）
A．α粒子 B．中子 C．质子 D．电子
9．下列说法正确的是（　　）
A．泊松亮斑支持了光的粒子说
B．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热压缩过程，气体分子的平均动能减小
C．质子的德布罗意波长与其动能成正比
D．电冰箱通电后把冰箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，并不违背了热力学第二定律
10．下列说法正确的是（　　）
A．电子显微镜的电子束速度越高，电子显微镜分辨本领越低
B．在振荡电路中，当线圈中电流变大时，电容器里的电场强度也变大
C．泊松亮斑是光的衍射现象
D．照相机镜头表面的增透膜是光的偏振现象的应用
11．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，由静止开始经加速电场加速后（加速电压为U），该粒子的德布罗意波长为（ ）
A． B．
C． D．
12．下列说法符合事实的是（　　）
A．库仑通过扭称实验测量出静电力常量
B．法拉第通过实验发现了电磁感应现象并得出法拉第电磁感应定律
C．麦克斯韦通过一系列实验证实了关于光的电磁理论
D．戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验证实了实物粒子具有波动性
13．下列说法正确的是（　　）
A．图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，若取200个氡原子核，经7.6天后就只剩下50个氡原子核
B．图乙说明衰变是原子核外的电子受到激发后以射线的形式放出
C．图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性
D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后的光子的频率比原来光子的频率小
14．由不确定关系可以得出的结论是 （ ）
A．如果动量的不确定范围越小，则与之对应的坐标的不确定范围就越大
B．如果坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大
C．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围不成反比关系
D．动量的不确定范围和与之对应的坐标的不确定范围有唯一确定的关系
15．下列说法正确的是（　　）
A．1900年普朗克提出了能量量子化理论，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波波长相等
16．2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率．一个高能质子的动量为p0，打到质量为M、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m，普朗克常量为h．
①求复合核的速度v；
②设复合核释放的某个中子的动量为p，求此中子的物质波波长λ．
17．我们说电子具有波动性，并不是说电子沿着波浪形的曲线前进，电子的波动性表现在哪些方面呢？
参考答案
1．B
【详解】
A．干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，选项A不符合题意；
B．根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，没有体现波动性，选项B符合题意；
C．可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以发生衍射现象，具有波动性，选项C不符合题意；
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以发生衍射现象，说明具有波动性，选项D不符合题意。
由上述分析可知，本题选B。
2．A
【详解】
A．由
知，p越小，λ越大，其波动性越易观察，A正确；
B．由
则
质子的质量大于电子的质量，质子的德布罗意波长比电子短，B错误；
C．康普顿效应进一步证实了光的粒子特性，C错误；
D．电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，D错误。
故选A。
3．C
【详解】
A．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，所以A错误；
B．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，所以B错误；
C．弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，获得了除光谱测量外用其他方法证实原子中分立能级存在的途径，为能够证明原子能量的量子化现象提供了实验基础，所以C正确；
D．德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，所以D错误；
故选C。
4．A
【详解】
A．由黑体的定义可知，如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，A正确；
B．光波是一种概率波，一个光子通过狭缝后，落在各点的概率是不一样的；B错误；
C．光电效应和康普顿效应都证明了光具有粒子性，C错误；
D．玻尔认为电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，但电子的轨道是量子化的，即不是连续的，D错误。
故选A。
5．C
【详解】
A．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，A正确；
B．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B正确；
C．普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；
D．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，D正确。
故选C。
6．B
【详解】
根据光的波粒二象性可知，光是一种电磁波，光的能量是一份一份的，光在真空中也能传播，ACD错误，B正确。
故选B。
7．A
【详解】
A．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，而不仅仅是微观粒子，都具有一种波和它对应，即物质波。故A正确；
B．康普顿效应表明光子不但有能量，而且还有动量，选项B错误；
C．紫光照射某金属时有电子向外发射，因红光的频率小于紫光，则红光照射该金属时不一定有电子向外发射，选项C错误；
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项D错误。
故选A。
8．D
【详解】
试题分析：德布罗意波长为，又P=mv，解得：，速度大小相同，电子的质量m最小，则电子的德布罗意波长最大．故选D.
考点：德布罗意波长.
9．D
【详解】
A．泊松亮斑是光的衍射形成的，支持了光的波动说，故A错误；
B．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热压缩过程，外界对气体做功，内能增大，温度升高，故气体分子的平均动能增大，故B错误；
C．由公式
可知质子的德布罗意波长与其动能成正比，故C错误；
D．冰箱能使热量从低温物体传递到高温物体要消耗电能，因此不违背热力学第二定律，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．电子显微镜的电子束速度越高，则其动量越大，由
可知其德布罗意波的波长就越短，越不容易发生衍射，则电子显微镜的分辨本领就越高，故A错误；
B．在振荡电路中，当线圈中电流变大时，说明电容器正在放电，由
可知电容器里的电场强度在变小，故B错误；
C．泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑，是光的衍射现象造成的，故C正确；
D．照相机镜头表面的增透膜，是利用光的干涉原理，使反射光减弱，从而增加透射光，故D错误。
故选C。
11．C
【详解】
试题分析：加速后的速度为v，根据动能定理可得：
所以，
由德布罗意波公式可得：．所以选项C正确．
故选C
12．D
【详解】
A．库仑通过扭称实验得出了库仑定律。A错误；
B．法拉第通过实验发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯总结出了法拉第电磁感应定律。B错误；
C．克斯韦通过理论推导出光的电磁理论。C错误；
D．戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验证实了实物粒子具有波动性。D正确。
故选D。
13．CD
【详解】
A．图甲是氡原子核的衰变图，由图可知：氡的半衰期为3.8天，半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对于极少数原子核（如200个）不成立，A错误；
B．衰变放出的电子是原子核内中子转变为质子时产生的，即
B错误；
C．图丙是电子束穿过铝箔后的衍射图样，有力说明了德布罗意波的存在，证明了实物粒子也具有波动性，C正确；
D．图丁是康普顿利用光子去碰撞电子发生散射的实验模型，碰撞后光子的能量减少，故光子的频率比原来光子的频率小，D正确。
故选CD。
14．ABC
【详解】
如果要准确地确定粒子的位置（即更小），那么动量的测量一定会更不准确（即更大），也就是说，不可能同时准确地知道粒子的位置和动量，故ABC正确，AD错误。
故选ABC。
15．AB
【详解】
A．1900年普朗克提出了能量量子化理论，振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，即
故A正确；
B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确；
C．黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射规律，普朗克建立了量子理论，成功解释了黑体辐射的实验规律，故C错误；
D．根据公式，可知动量相等的质子和电子，它们的德布罗意波长才相等，故D错误；
故选AB。
16．① ②
【详解】
①质子打到钨核上过程系统动量守恒，以质子的初速度方向为正方向
由动量守恒定律得：p0＝（m+M）v
解得：
②由德布罗意关系式可知，波长：
17．见解析
【详解】
电子的波动性表现在可以发生反射、衍射等这些波特有的现象，电子本身就是波，德布罗意指出这个“物质波”不是我们寻常意义上的机械波、电磁波，而是另一种运动的表述，因此这个波的频率、波长和经典的机械波中的意义是不同的。我们只是用物质波来描述电子的这种波动性行为而已，并不是它真的以波动形式运动。
电子衍射实验中打到屏上的不是电子发出的波，而是电子本身。电子的这种能够绕过障碍物透过栅板打到屏上的现象，我们把它解释为电子的波动性。如果将这种波解释为概率波就更好理解了，大量电子随机性的统计性行为就可以理解为电子的波动性。
试卷第1页，共3页
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