第5节粒子的波动性和量子力学的建立 同步练习（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
能力提升练习
一、单选题
1． 关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波
C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
2． 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
3． 法国物理学家德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，波长，人们把这种波称为物质波，也叫德布罗意波。如果有两个电子的速度分别为v1和v2，且v1＝2v2。则这两个电子对应的德布罗意波的波长关系为（ ）
A．λ1∶λ2＝1∶2 B．λ1∶λ2＝4∶1 C．λ1∶λ2＝2∶1 D．λ1∶λ2＝1∶4
4． 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?
5． 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．设碰撞前A球的德布罗意波的波长为λ1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是（ ）
A．λ1＝λ2＝λ3
B．λ1＝λ2＋λ3
C．
D．
6． 下列说法错误的是（ ）
A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程
B．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
7． 下列说法中正确的是（ ）
A．动能相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同
B．一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多能辐射出6种频率的光子
C．用同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能可能相同
D．5G的数据传输速率比4G大幅提升，因此5G信号比4G信号在真空中的传播速度更快
8． 下列说法正确的是（ ）
A．若质子、电子具有相同的动能，则它们的物质波波长相等
B．黑体辐射中，黑体的温度越高，辐射的电磁波的波长越长
C．一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，假设该反应没有射线产生，则X与铀核的动能之比为4：235
D．做光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的光强不变而不断提高入射光的频率，则饱和光电流强度减小
9． 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，方法是让电子束通过电场加速后，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，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是
A．该实验说明了电子具有粒子性
B．实验中电子束的德布罗意波的波长为
C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显
D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
10．游乐场上，两位同学各驾着一辆碰碰车迎面相撞，此后，两车以共同的速度运动；设甲同学和他的车的总质量为150 kg，碰撞前向右运动，速度的大小为4.5 m/s，乙同学和他的车的总质量为200 kg，碰撞前向左运动，速度的大小为4.25 m/s，则碰撞后两车共同的运动速度为(取向右为正方向) ( )
A．1 m/s
B．0.5 m/s
C．－1 m/s
D．－0.5 m/s
二、多选题
11．普朗克说过：“科学的历史不仅是一连串事实、规则和随之而来的数学描述，它也是一部概念的历史”．下列表述中正确的是（ ）
A．黑体辐射的实验规律表明能量不是连续的，而是量子化的
B．紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的个数增加
C．光电效应表明了光具有粒子性，而康普顿效应则表明了光具有波动性
D．光具有波粒二象性，但当光表现出波动性时，就不具有粒子性；当光表现出粒子性时，就不具有波动性
12．下列关于微观粒子波粒二象性的认识,正确的是（ ）
A．因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
B．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,所以粒子没有确定的轨迹
C．由概率波的知识可知,因微观粒子落在哪个位置不能确定,再由不确定性关系知粒子动量将完全确定
D．大量光子表现出波动性,此时光子仍具有粒子性
13．下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知（ ）
质量/kg 速度/(m·s－1) 波长/m
弹子球 2×10－2 1.0×10－2 3.3×10－30
电子(100eV) 9.0×10－31 5.0×106 1.4×10－10
无线电波(1MHz) 3.0×108 3.3×102
A．要检测弹子球的波动性几乎不可能
B．无线电波通常情况下表现出波动性
C．电子照射到金属晶体上能观察到波动性
D．只有可见光才有波动性
14．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．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
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
15．关于光的波粒二象性的理解正确的是 （ ）
A．大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性
B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子
C．光在传播时波动性显著，而与物质相互作用时粒子性显著
D．高频光是粒子，低频光是波
三、解答题
16．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。
17．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？
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 D B A C D D C D B D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AB BD ABC AB AC
三、解答题
16．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
17．（1）个（2）
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