4.4德布罗意波同步练习(Word版含答案)

4.4德布罗意波同步练习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15 题）
1．下列说法正确的是（ ）
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．X射线的衍射实验，证实了德布罗意假设是正确的
D．宏观物体运动时也具有波动性，但是不容易观察到
2．关于近代物理学史，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子后，猜测原子具有核式结构模型
B．卢瑟福通过α粒子的散射实验发现了电子的存在
C．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性
D．爱因斯坦在玻尔原子模型的基础上，提出了光子说
3．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现粒子性的是（ ）
A．电子束通过双缝实验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
4．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．电子 B．中子 C．质子 D．粒子
5．下列说法正确的是（　　）
A．黑体辐射电磁波的强度按波长分布，与黑体的温度无关
B．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射规律
C．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性
D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性
6．世界上最早最精确的极光观测记录可追溯到汉朝《汉书·天文志》中的史料记载．极光是高能粒子流（太阳风）射向地球时，由于地磁场作用，部分进入地球极区，使空气中的分子或原子受激跃迁到激发态后辐射光子，而产生的发光现象．下列关于极光的说法中正确的是
A．产生极光现象与光电效应现象的原理相同
B．高能粒子与极光光子都具有波动性
C．空气中的分子或原子受激跃迁是从高能级跃迁到低能级
D．空气中的分子或原子辐射光子是从低能级跃迁到高能级
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＝1.6×10－27kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可以估算德布罗意波长λ＝1.82×10－10m的热中子动能的数量级为（　　）
A．10－15 J B．10－19 J
C．10－21 J D．10－34 J
8．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量.开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态.两球碰撞后均向右运动设碰前A球的德布罗意波长为λ1，碰后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系式正确的是（ ）
A．λ1=λ2-λ3 B．λ1=λ2+λ3
C． D．
9．关于光的理解，下列正确的是（ ）
A．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性
B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子
C．德布罗意是历史上第一个实验验证了物质波存在的人
D．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说本质上是一样的
10．运动电子束穿过某一薄晶体时能产生明显的衍射现象，那么下列说法正确的是( )
A．电子束的运动速度越快，产生的衍射现象越明显
B．电子束的运动速度越慢，产生的衍射现象越明显
C．产生衍射现象的明显程度与电子束的运动速度无关
D．以上说法都不对
11．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
12．下列说法符合历史事实的是（　　）
A．普朗克指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短
B．爱因斯坦最早发现光电效应现象，并提出了光电效应方程
C．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但并没有准确测出其电量
D．查德威克用α粒子轰击Be，发现了质子
13．下列说法中正确的（　　）
A．质量大的物体，其德布罗意波长短
B．速度大的物体，其德布罗意波长短
C．动量大的物体，其德布罗意波长短
D．动能大的物体，其德布罗意波长短
14．如图所示为各种波动现象所形成的图样，下列说法正确的是（　　）
A．甲为光的圆盘衍射图样
B．乙为光的薄膜干涉图样
C．丙为光的圆盘衍射图样
D．丁为电子束穿过铝箔后的衍射图样
15．影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它是用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像。以下说法正确的是（　　）
A．加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越高
B．加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显
C．如果加速电压相同，则用质子束工作的显微镜比用电子束工作的显微镜分辨本领高
D．如果加速电压相同，则用质子束工作的显微镜和用电子束工作的显微镜分辨本领相同
二、填空题（共4 题）
16．实验验证：1927年戴维孙和汤姆孙分别用单晶和多晶晶体做了电子束衍射的实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的_______。
17．任何一个运动物体,小到电子、质子,大到行星、太阳都有一种物质波和它对应( )
18．第一个在理论上预言电磁波存在并指出光是一种电磁波的科学家是_____________；提出物质波假说的科学家是____________；第一个提出量子概念的科学家是________________。
19．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）
20．静止的原子核放出一个波长为的光子．，已知普朗克常量为h，则
（1）质量为M的反冲核的速度为多少？
（2）反冲核运动时物质波的波长是多少？
21．太阳帆飞船是利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器，由于太阳光具有连续不断、方向固定等特点，借助太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料．在太阳光光子的撞击下，航天器的飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体．现有一艘质量为m的太阳帆飞船在太空中运行，其帆面与太阳光垂直．设帆能90%地反射太阳光，帆的面积为S，且单位面积上每秒接受到的太阳辐射能量E0，已知太阳辐射的光子的波长绝大多数集中在波长为2×10-7m～1×10-5m波段，计算时可取其平均波长为λ0，且不计太阳光反射时频率的发化．已知普朗克常量h
（1）每秒钟射到帆面的光子数为多少？
（2）由于光子作用，飞船得到的加速度为多少？
22．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出来的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压U＝104V，电子质量为m＝9.1×10－31kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金箔上，发生衍射现象，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。（h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19C，结果保留三位有效数字）
23．2019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．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．C
3．B
4．A
5．C
6．B
7．C
8．D
9．A
10．B
11．D
12．C
13．C
14．D
15．C
16．波粒二象性
17．正确
18． 麦克斯韦 德布罗意 普朗克
19．
20．（1） （2）
21．（1）（2）
22．1.23×10-11m
23．① ②
答案第1页，共2页