4.5粒子的波动性和量子力学的建立专题复习（Word版含答案）

4.5粒子的波动性和量子力学的建立专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册
一、选择题（共15题）
1．以下科学家中，提出实物粒子具有波粒二象性的是
A．德布罗意 B．查德威克
C．贝克勒尔 D．约里奥·居里夫妇
2．下列说法中不正确的是 （ ）
A．电子束穿过铝箔后的衍射实验证实了物质波的假设是正确的
B．物质波是一种概率波
C．能量越小的光子其波动性越显著
D．只要测量环境适合，可以同时确定微观粒子的动量和位置
3．用频率为的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去．已知真空中的光速为，普朗克常量为，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．关于下列四幅图说法中错误的是
A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的
B．光电效应实验说明了光具有粒子性
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性
D．在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大
5．下列说法中正确的是（　　）
A．光电效应是光子具有波动性的有力证据
B．康普顿效应是光子具有波动性的有力证据
C．电子、质子等实物粒子只有粒子性没有波动性
D．光子不仅具有能量还具有动量说明光子具有粒子性
6．下列说法正确的是 （ ）
A．在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会增加，另一方面辐射强度的极大值 向波长较长的方向移动
B．振动的带电微粒辐射或吸收的能量可以是任意数值
C．动能相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显
D．不确定性关系适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观物体
7．下列说法正确的是（　　）
A．机械波和电磁波既有横波又有纵波
B．根据麦克斯韦的电磁理论，均匀变化的电场会产生变化的磁场
C．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的
D．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，但仍具有波粒二象性
8．下面说法中正确的是（ ）
①当物体运动速度远小于光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；
②当物体运动速度接近光速时，相对论物理学和经典物理学的结论没有区别；
③当普朗克常量h（6.63×10-34 J·s）可以忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别；
④当普朗克常量h（6.63×10-34 J·s）不能忽略不计时，量子力学和经典力学的结论没有区别。
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
9．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．
10．下列关于波粒二象性的说法不正确的是( )
A．光电效应揭示了光的波动性,光的衍射和干涉揭示了光的粒子性
B．随着电磁波频率的增大其波动性越不显著,粒子性越显著
C．大量光子的行为显示波动性,个别光子的行为显示粒子性
D．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
11．“4G改变生活，5G改变社会”，中国已正式进入5G时代．4G所使用的电磁波频率一般都低于6GHz（1G=109）， 而5G所用的电磁波频率一般在24GHz到100GHz之间，与4G使用的电磁波相比，5G使用的电磁波（　　）
A．光子能量较小 B．光子动量较大
C．在真空中传播速度更大 D．遇到障碍物更容易发生衍射现象
12．在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样
B．单个光子通过单缝后，底片上也会出现完整的衍射图样
C．光子通过狭缝的运动路线像水波一样起伏
D．单个光子通过单缝后的运动情况具有随机性，大量光子通过单缝后的运动情况也呈现随机性
13．波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有（　　）
A．光电效应现象揭示了光的粒子性 B．光子频率越大，波动性越明显
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，它们的德布罗意波长也相等
14．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，然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、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是（ ）
A．物质波和电磁波一样，在真空中的传播速度为光速C
B．实验中电子束的德布罗意波长为
C．加速电压U越大，电子的德布罗意波长越大
D．若用相同动能的质子代替电子，德布罗意波长越大
15．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量的数量级为（　　）
A． B．
C． D．
二、填空题（共4题）
16．粒子的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间的关系：_______，_______。
17．电子和其他微粒的物质波不是概率波( )
18．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( )
19．_______现象、_______现象证明光具有波动性，_____现象证明光具有粒子性，因而光具有_________性。
三、综合题（共4题）
20．光的干涉现象对认识光的本性有什么意义？
21．光具有波粒二象性，光子的能量为，其中频率表征波的特性．在爱因斯坦提出光子说之后，法国物理学家德布罗意提出了光子动量与光波波长的关系为．若某激光管以的功率发射波长的光束．求：
（1）该管在内发射出多少个光子？
（2）若光束全部被某黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到的光束对它的作用力为多大？
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．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）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．D
3．D
4．A
5．D
6．D
7．D
8．A
9．C
10．A
11．B
12．A
13．A
14．B
15．D
16．
17．错误
18．正确
19． 干涉 衍射 光电效应 波粒二象
20．光具有波粒二象性，而干涉是波特有的现象，而光的干涉现象说明光具有波动性。
21．（1）个（2）
22．1.23×10-11m
23．（1） （2）773V
答案第1页，共2页