第四章第5节粒子的波动性和量子力学的建立 练习（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
过 关 演 练
一、单选题
1． 关于下列四幅图说法正确的是____
(1)原子中的电子绕原子核高速运转　　
(2)光电效应实验　　
(3)电子束通过铝箔时的衍射图样　　
(4)α粒子散射实验
A．玻尔原子理论的基本假设认为,电子绕核运行轨道的半径是任意的
B．光电效应产生的条件为光强大于临界值
C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性
D．发现少数α粒子发生了较大偏转,说明金原子质量大而且很坚硬
2． 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?
3． 关于电子的运动规律，以下说法正确的是（ ）
A．电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
B．电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
C．电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律
D．电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律
4． 自然光做光源的光学显微镜的分辨率最高可以达到200nm，可以看到最小的细菌，大多数的病毒比细菌小，光学显微镜就无能为力了，更别提看到10-10m大小的原子了，由于光的衍射效应，光学显微镜分辨率难以提升．因为同样的情况下，波长越短衍射效应越不明显，为了提高分辨率，我们可以用波长更短的X射线，甚至用电子束，因为，当电子能量较高时，可以有短的波长，目前透射电子显微镜（TEM）的分辨率可以 达到0.2nm．关于显微镜下列说法正确的是
A．用激光做光源也可以让光学显微镜的分辨率达到0.2nm
B．透射电子显微镜的分辨率不受到本身波长衍射的限制，可以任意提高分辨率
C．透射电子显微镜中电子束虽然可以通过提高能量减小波长来减小衍射效应，但电子显微镜的分辨率不能无限提高
D．如果显微镜用质子束替代电子束，质子加速后和电子同样速度的情况下，质子显微镜的分辨率比较低
5． 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
6． 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
7． 有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是（ ）
A．个别光子只有粒子性，多数光子的作用效果才表现为波动性
B．光电效应揭示了光具有粒子性，光的波长越短，其粒子性越显著
C．速度相等的电子和质子，电子的动量小，电子的物质波波长小
D．康普顿效应揭示了光具有波动性
8． 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
9． 如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的是（ ）
A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量
10．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是（ ）
A．德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设．
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线就是高速氦核流
二、多选题
11．根据物质波理论，以下说法中正确的是（ ）
A．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性
B．宏观物体和微观粒子都具有波动性
C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长
D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显
12．在验证光的波粒二象性实验中,下列说法正确的是( )
A．使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,底片上将出现衍射条纹
B．单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样
C．光的波动性是大量光子运动规律
D．光子通过狭缝的路线是直线
13．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
14．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
15．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
三、解答题
16．(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．
17．请思考：量子论关于能量的观点与经典物理学的观点有什么不同？请结合图，与同学们交流体会。
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 C C C C D B B D C A
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BD AC AD ABC BD
三、解答题
16．(1) 6.63×10-37m ；v=h/λm=3.3×10-28 （2）
17．量子论认为能量是一份一份的进行辐射或吸收；经典物理学认为能量是连续变化的
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