4.5 《粒子的波动性和量子力学的建立》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2024高二下·东城期末）下列理论与普朗克常量无紧密关系的是（ ）
A．安培分子电流假说 B．爱因斯坦光电效应
C．德布罗意物质波假说 D．康普顿散射理论
【答案】A
【知识点】安培分子电流假说；光电效应；康普顿效应；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】普朗克常量与量子力学紧密相关，安培分子电流假说与普朗克常量。
故选A。
【分析】爱因斯坦光电效应理论、康普顿散射理论、以及德布罗意物质波假说都是研究微观世界的一些理论。
2．（2024高二下·徐州期末）如果有一个电子与一个质子的德布罗意波的波长相等，则下列说法正确的是（ ）
A．电子的动能小于质子的动能 B．电子的动能大于质子的动能
C．电子的动量小于质子的动量 D．电子的动量大于质子的动量
【答案】B
【知识点】动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】德布罗意波的波长表达式
一个电子与一个质子的德布罗意波的波长相等，可知电子的动量等于质子的动量；
根据
知电子的动能大于质子的动能。
故选B。
【分析】电子具有波动性，根据德布罗意波的波长表达式求解电子的德布罗意波的波长。
3．（2024高二下·河南期末）物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验被评为“十大最美物理实验”之一，从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ）
A．光具有波动性 B．光具有波粒二象性
C．微观粒子本质是一种电磁波 D．微观粒子具有波动性
【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性。因为干涉衍射等现象是波所特有的现象，
故选D。
【分析】 双缝干涉是指平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，平行光的光波同时传到狭缝，成了两个振动情况总是相同的波源（称为相干波源），它们发出的光在档板后面的空间相互叠加的现象。
4．（2023高二下·应县期末）下列说法中正确的（ ）
A．质量大的物体，其德布罗意波长短
B．速度大的物体，其德布罗意波长短
C．动量大的物体，其德布罗意波长短
D．动能大的物体，其德布罗意波长短
【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】德布罗意波长公式为，h为普朗克常量，p为物体动量，可知物体的动量越大，其德布罗意波长越短，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由德布罗意波长公式进行分析。
5．（2023高二下·永胜期末）从光的波粒二象性出发，下列说法中正确的是（ ）
A．光是高速运动的微观粒子，单个光子表现出波动性
B．光的波长越大，光子的能量越大
C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方
D．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方
【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A.光具有波粒二象性，单个光子表现出粒子性，大量光子表现出波动性，A不符合题意；
B.由光子能量方程知，光的波长越大，光子能量越小，B不符合题意；
C.在干涉条纹中亮纹是光子到达概率大的地方，暗纹是光子到达概率小的地方，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据光具有波粒二象性分析单个光子的表现和大量光子的表现；由光子的能量方程分析光子波长与能量的关系；光是概率波。
6．（2022高二下·三门峡期末）下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．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
C．能够证明光具有波粒二象性的现象是光的干涉、光的衍射和光电效应
D．大量光子的行为往往显示出粒子性
【答案】C
【知识点】光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】AD．光具有波粒二象性，这是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性，AD不符合题意；
B．电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质粒子，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是c，所以光子与电子不同，B不符合题意；
C．光波的频率越高，波长越短，粒子性越显著，反之，波动性越显著，光的干涉、光的衍射说明光具有波动性，而光电效应说明光具有微粒性，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】光具有波粒二象性，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性。
7．（2021高二下·盐城期末）1927年戴维孙和G P 汤姆孙分别用电子束射向晶体得到如图所示的图样，从而证实了（ ）
A．电子的波动性 B．电子的粒子性
C．光的波动性 D．光的粒子性
【答案】A
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】戴维孙和G P 汤姆孙分别用电子束射向晶体得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性。A符合题意。
故答案为：A。
【分析】电子束的干涉和衍射实验证实了实物粒子也具有波动性。
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2023高二下·丽水期末）下列说法正确的是（ ）
A．电子、质子等粒子和光一样，也具有波粒二象性
B．在LC振荡电路中，保持其它条件不变，增大电容，周期变小
C．人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计
D．“彩超”根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，利用的是超声波的衍射
【答案】A,C
【知识点】多普勒效应；电磁波谱；LC振荡电路分析；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A.一切微观粒子，包括电子和质子、中子等，都具有波粒二象性，A符合题意；
B.LC振荡电路固有周期为，可知保持其它条件不变，增大电容，周期变大，B不符合题意；
C.自然界中的一切物体都能辐射红外线，且温度越高热辐射越强，所以人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计，C符合题意；
D.“彩超”利用的是超声波的多普勒效应，根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，故D错误。
故选AC。
【分析】一切微观粒子都具有波粒二象性；根据LC振荡电路固有周期分析；自然界中的一切物体都能辐射红外线，且温度越高热辐射越强；“彩超”利用的是超声波的多普勒效应。
9．（2018高三上·陆丰期末）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
【答案】B,D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】AB、任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波 ，是波就具备波的特性——波动性，A不符合题意；B符合题意
C、宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太短.C不符合题意；
D、质子和电子都有波动性，由 ，可以知道，相同速度的电子和质子，因为质子的质量较大，所以其物质波波长较短，所以电子的波动性更为明显.D符合题意；
故答案为：BD
【分析】宏观物体也具有波动性；宏观物体的波动性不明显是因为波长太短。
10．（2023·宁波模拟）下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
D．德布罗意在普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想
【答案】A,B,D
【知识点】黑体、黑体辐射及其实验规律；能量子与量子化现象；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A、普朗克提出了能量量子化的概念，成为量子力学的奠基人，故A正确。
B、玻尔将普朗克的量子观念第一次引入原子领域，提出了量子化的原子模型，解释了氢原子光谱，故B正确。
C、根据爱因斯坦光电效应方程，能否发生光电效应与光的频率有关，而与光的强弱无关，故C错误。
D、德布罗意提出了物质波的猜想，电子束的衍射实验证实了实物粒子的波动性。
故答案为：ABD
【分析】本题主要考查物理学史的内容，普朗克提出了量子化的观念，玻尔将量子化的观念引入了原子领域成功解释了氢原子光谱的实验规律；德布罗意将波动理论引入了粒子领域证实了波粒二象性。
11．（2022·浙江选考）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（ ）
A．发射电子的动能约为8.0×10-15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10-11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
【答案】B,D
【知识点】光的双缝干涉；动能；动量；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能约为
A不符合题意；
B．发射电子的物质波波长约为
B符合题意；
CD．物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】根据动量和动能的关系得出发射电子的动能，结合物质波波长的表达式得出该物质波的波长，结合物质波的波粒二象性进行分析判断。
12．（2022高二下·河南月考）波粒二象性是微观世界的基本特征。下列对波粒二象性的实验及说法正确的是（ ）
A．光的衍射（图甲）揭示了光具有粒子性
B．光电效应（图乙）揭示了光的波动性，同时表明光子具有能量
C．康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性
【答案】C,D
【知识点】光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．光的衍射（图甲）揭示了光具有波动性，A不符合题意；
B．光电效应（图乙）揭示了光的粒子性，同时表明光子具有能量，B不符合题意；
C．康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量，C符合题意；
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】光的衍射揭示了光具有波动性；光电效应揭示了光的粒子性；康普勒效应揭示了光的粒子性。
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（2023高三上·南京月考）如图为氢原子的能级图，氢原子从某一能级跃迁到的能级，辐射出能量为的光子。
（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？
（2）若用波长为的紫外线照射激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的德布罗意波长为多少？电子电荷量，普朗克常量，电子质量该结果保留两位有效数字
【答案】（1）解：氢原子从某一能级跃迁到的能级，辐射出光子一定是从大于的能级跃迁的，辐射光子的频率满足
则
结合题图知
基态氢原子要跃迁到的能级，应吸收的能量为
所以最少给基态氢原子提供的能量
（2）解：辐射跃迁图如图所示。
波长为的紫外线一个光子所具有的能量
由能量守恒得电子飞到离核无穷远处时的动能
电子动量：
电子的德布罗意波长：
代入数值解得：
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）氢原子从高能级向低能级跃迁，辐射出光子。根据辐射光子能量与能级差的关系确定跃迁氢原子所在的能级，再根据从基态像高能级跃迁吸收能量，根据吸收能量与能级差的关系确定需提供的能量；
（2）根据光子能量方程确定紫外线一个光子所具有的能量，再根据能量守恒定律确定电子飞到无穷远的动能，再根据动能与动量的关系及德布罗意波长方程进行解答。
14．（2023高三上·南京月考）有一种新型光电效应量子材料，当某种光照射该材料时，只产生相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为。已知电子质量为m，普朗克常量为h，该量子材料的逸出功为W0。求：
（1）电子束的德布罗意波长λ和动量p；
（2）光子的能量E。
【答案】（1）解：根据
得
由
得
（2）解：由
得
光子的能量
【知识点】能量子与量子化现象；光电效应；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1） 因为用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为，根据条纹宽度与波长的关系可得波长即德布罗意波长，再根据动量定义可得动量；
（2）根据动能和动量的关系可得动能的大小，再根据光电效应方程可得。
15．（2019·朝阳模拟）建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。
（1）一段直导线，单位长度内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，自由电子定向移动的平均速率为v，求导线中的电流I。
（2）一水平放置的细水管，距地面的高度为h，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为 。已知管口处水柱的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。水流在空中不散开，不计空气阻力。求：
a．水从管口水平射出速度v0的大小；
b．水流稳定后，空中水的总质量m。
（3）现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光，如果每秒有n个光子射入人的瞳孔，就能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d，普朗克常量为h，光在空气中速度为c，不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离Lm。
【答案】（1）解：设时间Δt内通过导线某一截面的电荷量为ΔQ，则有
所以
（2）解：a．水从管口射出后，做平抛运动。设空中运动时间为t，则
在水平方向上有
在竖直方向上有
解得
b．空中水的总质量
（3）解：每个光子的能量
光源每秒辐射的光子数目
人眼在离光源Lm处，每秒进入人眼瞳孔的光子数
所以
【知识点】电流的概念；平抛运动；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可；
（2）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度；
（3）结合题目中给出的波长，结合普朗克常数和光速，利用德布罗意关系求解光子的能量和动量。
1 / 14.5 《粒子的波动性和量子力学的建立》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
一、筑基培根——建立物理观念
1．（2024高二下·东城期末）下列理论与普朗克常量无紧密关系的是（ ）
A．安培分子电流假说 B．爱因斯坦光电效应
C．德布罗意物质波假说 D．康普顿散射理论
2．（2024高二下·徐州期末）如果有一个电子与一个质子的德布罗意波的波长相等，则下列说法正确的是（ ）
A．电子的动能小于质子的动能 B．电子的动能大于质子的动能
C．电子的动量小于质子的动量 D．电子的动量大于质子的动量
3．（2024高二下·河南期末）物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验被评为“十大最美物理实验”之一，从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ）
A．光具有波动性 B．光具有波粒二象性
C．微观粒子本质是一种电磁波 D．微观粒子具有波动性
4．（2023高二下·应县期末）下列说法中正确的（ ）
A．质量大的物体，其德布罗意波长短
B．速度大的物体，其德布罗意波长短
C．动量大的物体，其德布罗意波长短
D．动能大的物体，其德布罗意波长短
5．（2023高二下·永胜期末）从光的波粒二象性出发，下列说法中正确的是（ ）
A．光是高速运动的微观粒子，单个光子表现出波动性
B．光的波长越大，光子的能量越大
C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方
D．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方
6．（2022高二下·三门峡期末）下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）
A．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
C．能够证明光具有波粒二象性的现象是光的干涉、光的衍射和光电效应
D．大量光子的行为往往显示出粒子性
7．（2021高二下·盐城期末）1927年戴维孙和G P 汤姆孙分别用电子束射向晶体得到如图所示的图样，从而证实了（ ）
A．电子的波动性 B．电子的粒子性
C．光的波动性 D．光的粒子性
二、能力发展——科学探究与思维
8．（2023高二下·丽水期末）下列说法正确的是（ ）
A．电子、质子等粒子和光一样，也具有波粒二象性
B．在LC振荡电路中，保持其它条件不变，增大电容，周期变小
C．人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计
D．“彩超”根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，利用的是超声波的衍射
9．（2018高三上·陆丰期末）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
10．（2023·宁波模拟）下列说法正确的是（ ）
A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小
D．德布罗意在普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想
11．（2022·浙江选考）电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（ ）
A．发射电子的动能约为8.0×10-15J
B．发射电子的物质波波长约为5.5×10-11m
C．只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉
D．如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样
12．（2022高二下·河南月考）波粒二象性是微观世界的基本特征。下列对波粒二象性的实验及说法正确的是（ ）
A．光的衍射（图甲）揭示了光具有粒子性
B．光电效应（图乙）揭示了光的波动性，同时表明光子具有能量
C．康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性
三、科学本质——质疑交流与创新
13．（2023高三上·南京月考）如图为氢原子的能级图，氢原子从某一能级跃迁到的能级，辐射出能量为的光子。
（1）最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？
（2）若用波长为的紫外线照射激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的德布罗意波长为多少？电子电荷量，普朗克常量，电子质量该结果保留两位有效数字
14．（2023高三上·南京月考）有一种新型光电效应量子材料，当某种光照射该材料时，只产生相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为。已知电子质量为m，普朗克常量为h，该量子材料的逸出功为W0。求：
（1）电子束的德布罗意波长λ和动量p；
（2）光子的能量E。
15．（2019·朝阳模拟）建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。
（1）一段直导线，单位长度内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，自由电子定向移动的平均速率为v，求导线中的电流I。
（2）一水平放置的细水管，距地面的高度为h，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为 。已知管口处水柱的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。水流在空中不散开，不计空气阻力。求：
a．水从管口水平射出速度v0的大小；
b．水流稳定后，空中水的总质量m。
（3）现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光，如果每秒有n个光子射入人的瞳孔，就能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d，普朗克常量为h，光在空气中速度为c，不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离Lm。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】安培分子电流假说；光电效应；康普顿效应；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】普朗克常量与量子力学紧密相关，安培分子电流假说与普朗克常量。
故选A。
【分析】爱因斯坦光电效应理论、康普顿散射理论、以及德布罗意物质波假说都是研究微观世界的一些理论。
2．【答案】B
【知识点】动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】德布罗意波的波长表达式
一个电子与一个质子的德布罗意波的波长相等，可知电子的动量等于质子的动量；
根据
知电子的动能大于质子的动能。
故选B。
【分析】电子具有波动性，根据德布罗意波的波长表达式求解电子的德布罗意波的波长。
3．【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性。因为干涉衍射等现象是波所特有的现象，
故选D。
【分析】 双缝干涉是指平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，狭缝相距很近，平行光的光波同时传到狭缝，成了两个振动情况总是相同的波源（称为相干波源），它们发出的光在档板后面的空间相互叠加的现象。
4．【答案】C
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】德布罗意波长公式为，h为普朗克常量，p为物体动量，可知物体的动量越大，其德布罗意波长越短，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】由德布罗意波长公式进行分析。
5．【答案】D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A.光具有波粒二象性，单个光子表现出粒子性，大量光子表现出波动性，A不符合题意；
B.由光子能量方程知，光的波长越大，光子能量越小，B不符合题意；
C.在干涉条纹中亮纹是光子到达概率大的地方，暗纹是光子到达概率小的地方，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据光具有波粒二象性分析单个光子的表现和大量光子的表现；由光子的能量方程分析光子波长与能量的关系；光是概率波。
6．【答案】C
【知识点】光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】AD．光具有波粒二象性，这是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性，AD不符合题意；
B．电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质粒子，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是c，所以光子与电子不同，B不符合题意；
C．光波的频率越高，波长越短，粒子性越显著，反之，波动性越显著，光的干涉、光的衍射说明光具有波动性，而光电效应说明光具有微粒性，C符合题意；
故答案为：C。
【分析】光具有波粒二象性，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性。
7．【答案】A
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】戴维孙和G P 汤姆孙分别用电子束射向晶体得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性。A符合题意。
故答案为：A。
【分析】电子束的干涉和衍射实验证实了实物粒子也具有波动性。
8．【答案】A,C
【知识点】多普勒效应；电磁波谱；LC振荡电路分析；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A.一切微观粒子，包括电子和质子、中子等，都具有波粒二象性，A符合题意；
B.LC振荡电路固有周期为，可知保持其它条件不变，增大电容，周期变大，B不符合题意；
C.自然界中的一切物体都能辐射红外线，且温度越高热辐射越强，所以人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计，C符合题意；
D.“彩超”利用的是超声波的多普勒效应，根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，故D错误。
故选AC。
【分析】一切微观粒子都具有波粒二象性；根据LC振荡电路固有周期分析；自然界中的一切物体都能辐射红外线，且温度越高热辐射越强；“彩超”利用的是超声波的多普勒效应。
9．【答案】B,D
【知识点】粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】AB、任何一个运动着的物体，小到电子质子大到行星太阳，都有一种波与之对应这种波称为物质波 ，是波就具备波的特性——波动性，A不符合题意；B符合题意
C、宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太短.C不符合题意；
D、质子和电子都有波动性，由 ，可以知道，相同速度的电子和质子，因为质子的质量较大，所以其物质波波长较短，所以电子的波动性更为明显.D符合题意；
故答案为：BD
【分析】宏观物体也具有波动性；宏观物体的波动性不明显是因为波长太短。
10．【答案】A,B,D
【知识点】黑体、黑体辐射及其实验规律；能量子与量子化现象；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A、普朗克提出了能量量子化的概念，成为量子力学的奠基人，故A正确。
B、玻尔将普朗克的量子观念第一次引入原子领域，提出了量子化的原子模型，解释了氢原子光谱，故B正确。
C、根据爱因斯坦光电效应方程，能否发生光电效应与光的频率有关，而与光的强弱无关，故C错误。
D、德布罗意提出了物质波的猜想，电子束的衍射实验证实了实物粒子的波动性。
故答案为：ABD
【分析】本题主要考查物理学史的内容，普朗克提出了量子化的观念，玻尔将量子化的观念引入了原子领域成功解释了氢原子光谱的实验规律；德布罗意将波动理论引入了粒子领域证实了波粒二象性。
11．【答案】B,D
【知识点】光的双缝干涉；动能；动量；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．根据动量的大小与动能的关系可知发射电子的动能约为
A不符合题意；
B．发射电子的物质波波长约为
B符合题意；
CD．物质波也具有波粒二象性，故电子的波动性是每个电子本身的性质，则每个电子依次通过双缝都能发生干涉现象，只是需要大量电子显示出干涉图样，C不符合题意，D符合题意；
故答案为：BD。
【分析】根据动量和动能的关系得出发射电子的动能，结合物质波波长的表达式得出该物质波的波长，结合物质波的波粒二象性进行分析判断。
12．【答案】C,D
【知识点】光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【解答】A．光的衍射（图甲）揭示了光具有波动性，A不符合题意；
B．光电效应（图乙）揭示了光的粒子性，同时表明光子具有能量，B不符合题意；
C．康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量，C符合题意；
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】光的衍射揭示了光具有波动性；光电效应揭示了光的粒子性；康普勒效应揭示了光的粒子性。
13．【答案】（1）解：氢原子从某一能级跃迁到的能级，辐射出光子一定是从大于的能级跃迁的，辐射光子的频率满足
则
结合题图知
基态氢原子要跃迁到的能级，应吸收的能量为
所以最少给基态氢原子提供的能量
（2）解：辐射跃迁图如图所示。
波长为的紫外线一个光子所具有的能量
由能量守恒得电子飞到离核无穷远处时的动能
电子动量：
电子的德布罗意波长：
代入数值解得：
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）氢原子从高能级向低能级跃迁，辐射出光子。根据辐射光子能量与能级差的关系确定跃迁氢原子所在的能级，再根据从基态像高能级跃迁吸收能量，根据吸收能量与能级差的关系确定需提供的能量；
（2）根据光子能量方程确定紫外线一个光子所具有的能量，再根据能量守恒定律确定电子飞到无穷远的动能，再根据动能与动量的关系及德布罗意波长方程进行解答。
14．【答案】（1）解：根据
得
由
得
（2）解：由
得
光子的能量
【知识点】能量子与量子化现象；光电效应；光子及其动量；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1） 因为用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为，根据条纹宽度与波长的关系可得波长即德布罗意波长，再根据动量定义可得动量；
（2）根据动能和动量的关系可得动能的大小，再根据光电效应方程可得。
15．【答案】（1）解：设时间Δt内通过导线某一截面的电荷量为ΔQ，则有
所以
（2）解：a．水从管口射出后，做平抛运动。设空中运动时间为t，则
在水平方向上有
在竖直方向上有
解得
b．空中水的总质量
（3）解：每个光子的能量
光源每秒辐射的光子数目
人眼在离光源Lm处，每秒进入人眼瞳孔的光子数
所以
【知识点】电流的概念；平抛运动；粒子的波动性 德布罗意波
【解析】【分析】（1）电流是描述电荷流量的物理量，电流越大，单位时间内流过的电荷量就越多，电流的微观表达式结合电子的密度和流速求解即可；
（2）物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，利用竖直方向的距离求出运动时间，根据水平方向的位移求解初速度；
（3）结合题目中给出的波长，结合普朗克常数和光速，利用德布罗意关系求解光子的能量和动量。
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