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
一、单选题
1． 已知某光电管的极限频率为，现用频率为的单色光照射这种金属，如图能发生光电效应，改变加在光电管两端的电压，测得电流随电压变化的图象如图所示。已知电子的电荷量大小为e，普朗克常量为h，则遏止电压的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
2． 电子衍射实验证明电子具有波动性，这种波可称为（ ）．
①电磁波 ②概率波 ③德布罗意波 ④物质波
A．①② B．①④ C．①②③ D．②③④
3． 关于波粒二象性的有关知识，下列说法错误的是（ ）
A．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显
B．用E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则，
C．由爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D．康普顿效应表明光子除了具有能量之外还有动量
4． 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
5． 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
6． 在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是（ ）
A．弱光衍射实验 B．电子束在晶体上的衍射实验
C．弱光干涉实验 D．射线的衍射实验
7． 德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式．现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H＋和二价镁离子Mg2＋，已知氢离子与镁离子质量比为1：24，求加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为
A．1：4 B．1： C．4：l D．：l
8． 下列说法正确的是
A．结合能越大，原子核结构一定越稳定
B．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比
C．在相同速率情况下，利用质子流比利用电子流制造的显微镜将有更高的分辨率
D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释所有原子光谱的特征
9． 新型冠状病毒2019-nCoV属于β属的新型冠状病毒，直径约60-140nm。科研人员常用现代电子显微镜观察单个病毒，其分辨本领可以达到0.2nm。已知显微镜工作物质的波长越短，显微镜的分辨本领越强。物质波波长，p为物体的动量，h为普朗克常数，可见光的波长为400-760nm。下列说法错误的是（ ）
A．卢瑟福发现了电子，并且验证了电子的波动性
B．电子束的物质波波长比可见光的波长短的多
C．电子的速度越大，电子显微镜的分辨本领越强
D．若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则分辨本领会进一步提高
10．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
二、多选题
11．如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力的作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中
A．洛仑兹力对小球做正功
B．洛仑兹力对小球不做功
C．小球运动轨迹是抛物线
D．小球从进入磁场到飞出端口前的过程中管壁的弹力对小球做正功
12．用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现甲、乙、丙所示的图像，则（ ）
A．图象甲表明光具有粒子性
B．图象丙表明光具有波动性
C．实验表明光是一种概率波
D．在光的干涉条纹中，明条纹是光子能够到达的地方，暗条纹是光子不能到达的地方
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．关于近代物理学的实验和结论，下列说法符合历史事实的是（ ）
A．光电效应、康普顿效应、电子束通过铝箔后的衍射图样都证明了粒子的波动性
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子核内部是有结构的
C．按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子总能量增大
D．卢瑟福通过α粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
E．汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
15．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
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．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 A D C B C B D C A D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCD ABC AD BCE BE
三、解答题
16．(1) 6.63×10-37m ；v=h/λm=3.3×10-28 （2）
17．（1）个（2）
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