第四章 第5节粒子的波动性和量子力学的建立（Word版含答案）

2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册第四章第5节粒子的波动性和量子力学的建立
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、单选题
1、 下列说法错误的是（ ）
A．开普勒通过对天体运动的观测数据进行分析计算，总结出行星运动三大定律
B．牛顿通过实验室中实验得出万有引力定律
C．在宏观、低速条件下牛顿力学能很好地描述物体的运动规律
D．牛顿“月—地”检验表明地面物体所受地球引力与月球所受地球引力遵循同样的规律
2、 下列说法正确的是（ ）
A．光子的能量与光子动量的平方成正比
B．电子的能量越大，其物质波的波长就越长
C．单个光子没有波动性，光的波动性是光子相互作用的结果
D．不确定性关系意味着我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况
3、 物理学的发展离不开科学家所做出的重要贡献。许多科学家大胆猜想，勇于质疑，获得了正确的科学认知，推动了物理学的发展。下列叙述符合物理史实的是（ ）
A．汤姆孙通过研究阴极射线发现电子，并精确地测出电子的电荷量
B．玻尔把量子观念引入到原子理论中，完全否定了原子的“核式结构”模型
C．光电效应的实验规律与经典电磁理论的矛盾导致爱因斯坦提出光子说
D．康普顿受到光子理论的启发，以类比的方法大胆提出实物粒子也具有波粒二象性
4、 关于物质波，下列说法中正确的是（ ）
A．实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质
B．德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也具有波动性
C．康普顿效应表明光具有波动性，即光子不仅具有能量还具有动量
D．粒子的动量越小，其波动性越不显著
5、 下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是（ ）
A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B．光的衍射证实了物质波的假设是正确的
C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观物体的波长太大
6、 以下说法中正确的是（ ）
A．链式反应是指由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程
B．在光电效应实验中，入射光的频率越高，单位时间内发射的光电子数一定越多
C．拍摄玻璃窗内物品时在镜头前加一偏振片，可增强窗内透射光的强度使照片更清晰
D．一个电子和一个质子具有同样的动能时，质子的德布罗意波波长更长
7、 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．光的干涉和光电效应
8、 在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体结构，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=1.67×10-27kg,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．10-17J B．10-18J? C．10-21J D．10-24J?
9、 下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（ ）
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．电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性
D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间
10、用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示，不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片．这些照片说明（ ）
A．光只有粒子性没有波动性
B．少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性
C．光只有波动性没有粒子性
D．少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性
二、多选题
11、1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别完成了电子束衍射的实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示是该实验装置的简化图，下列说法正确的是（ ）
A．亮条纹说明电子不是沿直线运动的 B．该实验说明物质波理论是正确的
C．该实验再次说明光子具有波动性 D．该实验说明实物粒子具有波动性
12、关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是（ ）
A．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
B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道
C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的
D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性
13、下列说法正确的是
A．放射性元素的半衰期随着温度的升高而变短
B．某金属的逸出功为2.3eV，这意味着这种金属表面的电子克服原子核引力做2.3eV的功即可脱离表面
C．现已建成的核电站发电的能量来自于人工放射性同位素放出的能量
D．是核裂变反应方程
E．根据玻尔理论，在氢原子中量子数n越大，核外电子速度越小
14、如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线均通有大小相等、方向向上的电流；已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离；一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球先做加速运动后做减速运动
B．小球一直做匀速直线运动
C．小球对桌面的压力先减小后增大
D．小球对桌面的压力一直在增大
15、在光的双缝干涉实验中，若在光屏处放照相底片，并设法控制入射光线强度和曝光时间，则下列描述中正确的是
A．若曝光量很小，底片上会出现一些分布不规则的亮点，显示出光的粒子性
B．即使曝光量很小，底片上也会显示出明暗相间的条纹，证明光具有波动性
C．若曝光量足够大，底片上会出现亮度均匀的光斑，显示出光的波动性
D．若曝光量足够大，底片上会出现明暗相间的条纹，证明光具有波动性
三、解答题
16、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）
17、(1)一颗质量为5.0kg的炮弹：以200m/s的速度运动时，它的德布罗意波长多大
若要使它的德布罗意波长与波长是400nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动
（2）阴极射线管中电子的速度为2×107m/s,请计算它的德布罗意波波长．
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第三册第四章第5节粒子的波动性和量子力学的建立（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C B C A D C A B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABD ABC BE BD AD
三、解答题
16、1.23×10-11m
17、(1) 6.63×10-37m ；v=h/λm=3.3×10-28 （2）
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