4.4德布罗意波 基础巩固（word版含答案）

4.4德布罗意波基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共14题）
1．下列说法正确的是（ ）
A．光的波动性是光子间相互作用的结果
B．具有相同动能的一个电子和一个质子，电子的德布罗意波长更大。
C．紫外线照射到锌板表面时能产生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
D．镭226衰变为氡222的半衰期为1620年，也就是说100个镭226核经过1620年还剩下50个镭226没有发生衰变
2．下列各种说法中错误的有 （　　）
A．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
B．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的照射时间太短
C．在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量越大
D．任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波
3．关于波粒二象性，下列说法正确的是(　　)
A．图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，则其他可见光照射到锌板上也一定可以发生光电效应
B．图乙中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大
C．图丙说明光子既有粒子性也有波动性
D．戴维孙和汤姆孙利用图丁证明了电子具有波动性
4．根据光的波粒二象性可知，光与其他物体发生相互作用时表现出粒子性，波长为的光子能量为，动量为，为普朗克常量，为光在真空中的传播速度。科研人员用强激光竖直向上照射一水平放置的小玻璃片，激光子全部被吸收，产生的“光压”把小玻璃片托在空中。若小玻璃片质量为，重力加速度为，则激光的发射功率为（　　）
A． B． C． D．
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长与晶体中原子间距相近，已知中子质量，普朗克常量，可以估算德布罗意波长的热中子动能的数量级为（ ）
A． B． C． D．
6．关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　）
A．光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应证明了光具有波动性
B．光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著
C．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
D．电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性
7．以下说法中正确的是(　　)
A．光波是概率波，物质波不是概率波 B．实物粒子不具有波动性
C．实物粒子也具有波动性，只是不明显 D．光的波动性是光子之间相互作用引起的
8．关于光，下列说法正确的是（　　）
A．光子是比电子、质子更小的实物粒子
B．光在有些情况下只具有粒子性，在另一些情况下只具有波动性
C．普朗克常量为h，光速为c时，一个频率为v的光子质量为
D．普朗克常量为h，光速为c时，一个频率为v的光子动量为
9．关于课本上的四幅插图，以下说法中正确的是
A．图丁是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性
B．图甲是天然放射性现象的示意图，射线甲由粒子组成，每个粒子带两个单位正电荷
C．图乙是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时吸收了一定频率的光子能量
D．图丙是光电效应实验示意图，当光照射锌板时静电计的指针发生了偏转，则此时验电器指针带的是负电荷
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．已知光速为 3 × 108 m/s 电子的质量为 9.1 × 10 31 kg ，中子的质量为1.67 ×10 27 kg，质子的质量为1.67 × 10 27 kg。 氢原子能级示意图如图所示。静止氢原子从n =4 跃迁到 n =1 时，氢原子的反冲速度是多少？（ ）
A．4.07 m/s B．0.407 m/s C．407 m/s D．40.7 m/s
12．如图为氢原子的能级示意图，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级，然后发出光，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，则下列说法错误的是（　　）
A．该外来单色光的能量为12.75 eV
B．若将外来单色光改为某电子，则该电子的动能一定不小于
C．该氢原子发射的所有谱线中，最高频率的光子动量为6.97×10－27kg·m/s
D．该氢原子发射的光照射逸出功为3.34 eV的金属锌，最大光电子动能约为9.72 eV
13．现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为（　　）
A． B． C． D．
14．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，波长，式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，人们把这种波叫做德布罗意波，现有一德布罗意波波长为λ1的中子和一个德布罗意波波长为λ2的氘核相向对撞后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（共4题）
15．借助量子力学，人们深入认识了_______（填“宏观”或“微观”）世界的组成、结构和属性。
16．大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为和，则该激发态与基态的能量差为_____，波长为的光子的动量为_____。（已知普朗克常量为h，光速为c）
17．2010年，日本发射了光帆飞船伊卡洛斯号造访金星，它利用太阳光的光压修正轨道，节约了燃料．伊卡洛斯号的光帆大约是一个边长为a的正方形聚酰亚胺薄膜，它可以反射太阳光．已知太阳发光的总功率是P0，伊卡洛斯号到太阳的距离为r，光速为c．假设伊卡洛斯号正对太阳，并且80%反射太阳光，那么伊卡洛斯号受到的太阳光推力大小F=________________．（已知光具有波粒二象性，频率为ν的光子，其能量表达式为ε=hν，动量表达式p=h/λ )
18．质量为1000 kg的小汽车以v＝40 m/s的速度在高速公路上行驶，则估算小汽车的德布罗意波长为________。
三、综合题（共4题）
19．求以的速度打在电视机荧屏上的电子的德布罗意波长（c为真空中的光速）。
20．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，且．已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德布罗意波长是这种紫光波长的万分之一．
（1）求电子的动量的大小．
（2）试推导加速电压跟德布罗意波长的关系，并计算加速电压的大小．（电子质量，电子电荷量）
21．根据波尔理论，氢原子处于激发态的能量与轨道量子数n的关系为En=E1/n2 (E1表示处于基态原子的能量，具体数值未知）．一群处于n=4能级的该原子，向低能级跃迁时发出几种光，其中有三种频率的光能使某种金属发生光电效应，这三种光的频率中较低的为γ．一直普朗克常量为h，真空中的光速为c，电子质量为m，求;
（1）该原子处于基态的原子能量E1；
（2）频率为γ的光子的动量P；
（3）若频率为γ的光子与静止电子发生正碰，碰后电子获得的速度为v，碰后光子速度方向没有改变，求碰后的光子的动量P'．
22．德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，波长是，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10－4倍。
（1）求电子的动量大小；
（2）试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．D
4．A
5．C
6．C
7．C
8．D
9．A
10．C
11．A
12．A
13．D
14．A
15．微观
16．
17．
18．
19．
20．（1） （2）773V
21．（1）E1=-（2） （3）-mv
22．（1）1.5×10－23kg·m/s；（2）
答案第1页，共2页