课件19张PPT。课件37张PPT。电磁波 频率 强度 温度 完全吸收 反射 温度 增加 较短 热力学 短波 长波 长波 短波 最小能量值 能量子 不能连续 分立值 量子化 微观世界 革命性 6.63×10－34 J·s 课时作业（五）课件49张PPT。光电效应 多么强 多长 产生 增加 强度 强度 越大 越多 瞬时 1×10－9 s 空间传播 一份一份 正比 hν Ekm 动能 课时作业（六）课件53张PPT。同时 波粒二象性 概率波 hν 粒子性 波动性 运动着 物质 衍射图样 概率波 普遍属性 经典物理学 基本极限 同时 位置 动量 课时作业（七）综合检测(二)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．两束能量相同的色光，都垂直地照射到物体表面，第一束光在某段时间内打在物体上的光子数与第二束光在相同时间内打在物体表面上的光子数之比为4∶5，则这两束光的光子能量和波长之比为( )
A．4∶5 4∶5 B．5∶4 4∶5
C．5∶4 5∶4 D．4∶5 5∶4
【解析】 由E＝nε知，能量相同时，n与ε成反比，所以光子能量比为5∶4，又根据ε＝hν＝h，所以波长之比为4∶5.
【答案】 B
2．频率为ν的单色光照射在某种金属表面产生光电效应，由金属表面逸出的光电子垂直射入匀强磁场做圆周运动时，其最大半径为r.若要使最大半径r增大，可采取( )
A．用频率大于ν的单色光照射
B．用频率小于ν的单色光照射
C．仍用频率为ν的单色光照射，但延长照射时间
D．仍用频率为ν的单色光照射，但增大光的强度
【解析】 只有增大频率，才能增加电子的初动能，即增大光电子的速度，由r＝，速度增大时，半径增大．
【答案】 A
3．(2011·福建理综)爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图1所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是( )
图1
A．逸出功与ν有关
B．Ekm与入射光强度成正比
C．当ν<ν0时，会逸出光电子
D．图中直线的斜率与普朗克常量有关
【解析】 由光电效应方程Ekm＝hν－W、W＝hν0，与y＝kx＋b相对应可知只有D项正确．
【答案】 D
4．硅光电池是利用光电效应原理制成的器件，下列表述正确的是( )
A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
【解析】 硅光电池是把光能转化为电能的一种装置．A正确．硅光电池中吸收了光子能量大于逸出功的光子才能逸出，B错误．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率有关，C错误．当照射到硅光电池上的光的频率大于极限频率时，才能产生光电效应，D错误．
【答案】 A
5．下列用光子说解释光电效应规律的说法中，正确的有( )
A．存在极限频率是因为各种金属都有一定的逸出功
B．光的频率越高，电子得到光子的能量越大，克服逸出功后飞离金属的最大初动能越大
C．电子吸收光子的能量后动能立即增加，成为光电子不需要时间
D．光的强度越大，单位时间内入射光子数越多，光电子数越多，光电流越大
【解析】 由于各种金属有一定的逸出功，因此光照射金属时电子不一定逸出，所以存在极限频率，A选项正确；光的频率越高，电子得到的光子的能量越大，克服逸出功后飞离金属的最大初动能越大，B选项正确；电子吸收光子的能量后不一定逸出，也不一定成为光电子，C选项错误，产生光电效应后，光的强度越大，产生光电效应的电子越多，逸出的光电子也就越多，D选项正确．
【答案】 ABD
6．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是( )
A．一定频率的光照射到锌板上发生光电效应，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的
C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－28 m，我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距大致相同
【解析】 光电效应体现光的粒子性，A错；肥皂泡看起来是彩色的，这是薄膜干涉现象，体现光的波动性，B正确；由于小球的德布罗意波波长太小，很难观察到其波动性，C错；人们利用热中子的衍射现象研究晶体结构，所以能够体现波动性，D正确．
【答案】 BD
7．关于物质波，下列认识错误的是( )
A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波
B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的
C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的
D．宏观物体尽管存在物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象
【解析】 据德布罗意物质波理论知，任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之相对应，这种波就叫物质波，可见，选项A是正确的．由于X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射现象并不能证实物质波理论的正确性，即选项B错误．电子是一种实物粒子，电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性，故选项C说法是正确的．由电子穿过铝箔的衍射实验知，少量电子穿过铝箔后的位置是散乱的，无规律的，但大量电子穿过铝箔后的位置则呈现出衍射图样，即大量电子的行为表现出电子的波动性，干涉、衍射是波的特有现象，只要是波，都会发生干涉、衍射现象，故选项D错误．综合以上分析知，本题应选B、D.
【答案】 BD
8．(2011·保亭质检)紫外线光子的动量为，一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后( )
A．仍然静止
B．沿着光子原来运动的方向运动
C．沿光子运动相反方向运动
D．可能向任何方向运动
【解析】 由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向相同．故正确选项为B.
【答案】 B
9．关于不确定关系Δx·Δpx≥有以下几种理解，正确的是( )
A．微观粒子的动量不可确定
B．微观粒子的位置不可确定
C．微观粒子的动量和位置不可同时确定
D．不确定关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于宏观物体
【解析】 本题主要考查对不确定性关系Δx·Δpx≥的理解．不确定关系表示确定位置、动量的精度相互制约，此长彼消，当粒子的位置不确定性小时，粒子动量的不确定性大；反之亦然．故不能同时准确确定粒子的位置和动量．不确定关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可以忽略，故C、D正确．
【答案】 CD
10．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，方法是让电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，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波动性
B．实验中电子束的德布罗意波波长为λ＝
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
【解析】 得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；
由德布罗意波波长公式λ＝
而动量p＝＝
两式联立得λ＝，B正确；
由公式λ＝可知，
加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显；用相同动能的质子替代电子，质子的波长变小，衍射现象不如电子的衍射现象明显．故C、D错误．
【答案】 AB
二、填空题(本题2小题，共12分)
11．(4分)照相胶片上溴化银的分子吸收光的能量离解成原子时，胶片就“曝光”了．已知离解一个溴化银分子需要1.04 eV的能量(1 eV＝1.6×10－19 J)．那么，萤火虫发出的光________(填“能”或“不能”)使胶片感光(萤火虫发出的光的最大波长约为7.6×10－7 m)．
【解析】 荧火虫发生的光子能量至少为E＝hν＝＝1.64 eV>1.04 eV.故能使胶片感光．
【答案】 能
12．(8分)用不同频率的光照射某金属均产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc—ν图象，如图2所示．根据图象求出该金属的极限频率νc＝________Hz，普朗克常量h＝______J·s.已知电子电量e＝1.6×10－19 C．(两空答案均要求保留两位有效数字)
图2
【解析】 对于电子在电场中减速运动的过程，由动能定理有eUc＝Ekm
根据光电效应方程有Ekm＝hν－W0
又W0＝Hνc，联立以上几式得Uc＝(ν－νc)
当Ue＝0时，ν＝ν0即
在Uc－ν图象中，横轴上的截距表示极限频率νc，而斜率表示.
由图中数据可得νe＝5.0×1014 Hz，
h＝ke＝×1.6×10－19 J·s
＝6.4×10－34 J·s.
【答案】 5.0×1014 6.4×10－34
三、计算题(本题包括4个小题，共48分，解答时要写出必要的文字说明、主要的解题步骤，有数值计算的要注明单位)
图3
13．(10分)如图3所示是测定光电效应产生的光电子比荷的实验原理简图：两块平行板相距为d，放在真空容器中，其中N金属板受光线照射时发射出沿不同方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流表指针偏转．若调节R，逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰好为零；断开开关，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零．当磁感应强度为B时，电流恰好为零．由此可算得光电子的比荷e/m为多少？
【解析】 由于当电压表示数为U时，电流恰好为零，所以光电子的最大初动能为Ek＝mv＝eU；
又断开开关，在MN间加上垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感应强度，也能使电流为零．当磁感应强度为B时，电流恰好为零，所以当磁感应强度为B时，具有最大初动能的电子做圆周运动的直径刚好为两块平行板的间距d，根据向心力公式即有Bev0＝.
由此可算得光电子的比荷＝.
【答案】
14．(10分)(2011·赤峰模拟)一质量为m＝1.0×103 kg的卫星在距地球表面为H＝400 km的高度处绕地球做匀速圆周运动，求此卫星的德布罗意波长．(已知地球表面的重力加速度为g＝10 m/s2，地球半径为R＝6 400 km)
【解析】 由万有引力提供向心力可得：
＝m①
由黄金代换式：GM＝gR2②
由德布罗意波长：λ＝，其中p＝mv③
由①②③可得λ＝.
代入数据
λ＝
＝8.5×10－41(m)．
【答案】 8.5×10－41 m
15．(14分)我国研究人员用发射功率为2.0×105 W的钇铝石榴石激光器发出波长为0.532 nm的蓝光在蚕卵上打出直径为2 nm的小孔．激光器发射的激光是不连续的一道一道闪光，每道闪光称为一个光脉冲．若每个光脉冲持续时间为1×10－8 s，激光器每秒发射100个光脉冲，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.求：
(1)每个光脉冲含光子数多少？
(2)每个脉冲时间内，蚕卵小孔上单位面积得到的光能是多少？
【解析】 每个光脉冲的能量为E1＝ J＝2.0×103 J，每个光子的能量E＝＝ J≈3.74×10－16 J，每个光脉冲含光子数n＝＝个≈5.35×1018个．
(2)每个脉冲时间内，蚕卵小孔上单位面积得到的光能：E2＝＝ J≈6.37×1020 J.
【答案】 (1)5.35×1018个
(2)6.37×1020 J
16．(14分)电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过结晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波．质量为m的电子以速度v运动时，这种物质波的波长可表示为λ＝，电子质量m＝9.1×10－31 kg，电子电荷量e＝1.6×10－19 C，普朗克常量h＝6.6×10－34 J·s.
(1)计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长λ；
(2)若一个静止的电子经2 500 V电压加速，求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比．
【解析】 由E＝mv2得v＝得p＝mv＝
＝ kg·m/s
＝5.4×10－24 kg·m/s
由λ＝得
λ＝＝ m＝1.2×10－10 m.
(2)由＝2 500 eV＝4.0×10－16 J
得光子波长λ＝ m＝5.0×10－10 m
电子波长λ′＝＝2.4×10－11 m，＝20.8.
【答案】 (1)p＝5.4×10－24 kg·m/s λ＝1.2×10－10 m
(2)5.0×10－10 m 20.8
1．关于黑体辐射的实验规律说法正确的有( )
A．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加
B．随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
C．黑体辐射的强度与波长无关
D．黑体辐射无任何实验规律
【解析】 黑体辐射的规律为随着温度的升高各种波长的辐射强度都有增加，同时辐射强度的极大值向波长较短的方向移动．
【答案】 AB
2．以下宏观概念中，哪些是“量子化”的( )
A．木棒的长度 B．物体的质量
C．物体的动量 D．学生的个数
【解析】 所谓量子化，应该是不连续的，而是一份一份的，故选D.
【答案】 D
3．2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化．他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点．下列与宇宙微波背景辐射的黑体谱相关的说法中正确的是( )
A．微波是指波长在10－3 m到1 m之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
【解析】 微波是一种电磁波，由电磁波可知，微波的波长在10－3～1 m，A正确；电磁波的传播不需要介质，B错；由于分子和原子的热运动引起的一切物体不断向外辐射的电磁波又叫热辐射，C正确．普朗克在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说，D正确．
【答案】 ACD
4．近年来军事行动中，士兵都配带“红外夜视仪”，在夜间也能清楚地看清目标，主要是因为( )
A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体
B．一切物体均在不停地辐射红外线
C．一切高温物体均在不停地辐射红外线
D．“红外夜视仪”发射出X射线，被射物体受到激发而发出红外线
【解析】 一切物体都在不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同，采用“红外夜视仪”，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，不受白天和夜晚的影响，即可确认出目标从而采取有效的行动．故只有B正确．
【答案】 B
5．对应于3.4×10－19 J的能量子，其电磁辐射的频率和波长各是多少？
【解析】 根据公式E＝hν和ν＝得
ν＝＝ Hz＝5.13×1014 Hz.
λ＝＝ m＝5.85×10－7 m.
【答案】 5.13×1014 Hz 5.85×10－7 m
6．某激光器能发射波长为λ的激光，发射功率为P，c表示光速，h为普朗克常量，则激光器每秒发射的光量子数为( )
A. B.
C. D．λPhc
【解析】 每个光量子的能量E＝hν＝，每秒钟发光的总能量为P，则n＝＝.
【答案】 A
7．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是多少？
【解析】 因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔眼睛就能察觉所以察觉，到绿光所接收的最小功率P＝，式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，可解得P＝6× W＝2.3×10－18 W.
【答案】 2.3×10－18 W
8．(2011·咸阳模拟)热辐射是指所有物体在一定的温度下都要向外辐射电磁波的现象．辐射强度指垂直于电磁波方向的单位面积在单位时间内所接收到的辐射能量．在研究同一物体在不同温度下向外辐射的电磁波的波长与其辐射强度的关系时，得到如图2－1－4所示的图线，图中横轴λ表示电磁波的波长，纵轴Mλ表示某种波长的电磁波的辐射强度，则由Mλ－λ图线可知，同一物体在不同温度下( )
图2－1－4
A．向外辐射同一波长的电磁波的辐射强度相同
B．向外辐射的电磁波的波长范围是相同的
C．向外辐射的电磁波的总能量随温度升高而减小
D．辐射强度的极大值随温度升高而向短波方向偏移
【解析】 由Mλ－λ图线可知，对于同一物体，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，选项A、C错误；另一方面， 辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项D正确，B错误．
【答案】 D
9．某广播电台发射功率为10 kW，在空气中波长为187.5 m的电磁波，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？
(2)若发射的能量子四面八方视为均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的光子个数以及接收功率？
【解析】 (1)每个光子的能量ε＝hv＝hc/λ＝6.63×10－34×3×108/187.5 J＝1.06×10－27 J.
则每秒钟电台发射上述波长光子的数目为
N＝＝＝1031(个)．
(2)设环状天线每秒接收光子数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S＝4πR2，而环状天线的面积S′＝πr2，所以n＝×N＝4×1023个；接收功率P收＝·P总＝4×10－4 W.
【答案】 (1)1031个 (2)4×10－4 W
1．(2011·上海高考)用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是( )
A．改用频率更小的紫外线照射
B．改用X射线照射
C．改用强度更大的原紫外线照射
D．延长原紫外线的照射时间
【解析】 金属发生光电效应必须使光的频率大于极限频率，X射线的频率大于紫外线的频率．
【答案】 B
2．如图2－2－5所示，C为一真空光电管，管的内半壁K涂有碱金属，用可见光照射可产生光电效应，正常使用时再将它和电源、电流计相连，下列说法中正确的是( )
图2－2－5
A．当开关断开时，用光照射光电管的内半壁K后，K极带负电荷
B．正常使用时，a为电源的正极，b为电源的负极
C．正常使用时，通过电流计?的电流方向是自下而上的
D．在其他条件不变的情况下，增大可见光的照射强度，通过电流计中的电流可能增大
【解析】 K极发生光电效应，失去电子带正电荷，故A错．正常使用时，电源电压加在AK间建立加速电场，故a为正极b为负极，B正确．电流方向与电子移动方向相反，自上而下，故C错．
【答案】 BD
3．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )
A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生
B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比
C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－9 s
D．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比
【解析】 由E＝hν＝h可知，当入射光波长小于极限波长时，发生光电效应，A错．由Ek＝hν－W可知，最大初动能由入射光频率决定，与光照强度无关，B错．发生光电效应的时间一般不超过10－9 s，C错．
【答案】 D
4．下表给出了一些金属材料的逸出功：
材 料
铯
钙
镁
铍
钛
逸出功(10－19 J)
3.0
4.3
5.9
6.2
6.6
现用波长为400 nm的单色光照射上述材料，能产生光电效应的材料有几种(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速c＝3.0×108 m/s)( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
【解析】 光子的能量E＝hν＝＝6.63×10－34× J≈5.0×10－19 J．由表格可知，入射光子的能量大于铯和钙的逸出功，而小于镁、铍、钛的逸出功，故发生光电效应的金属只有铯和钙．
【答案】 A
5．钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是________．
【解析】 除该电子外的离子带正电对光电子有吸引力，逸出过程中，光电子会受到阻力作用，克服引力做逸出功、动量减小．
【答案】 减小 克服引力做逸出功
6．某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21 eV，用波长为2.5×10－7 m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108 m/s，元电荷为1.6×10－19 C，普朗克常量为6.63×10－34 J·s，求得钾的极限频率和该光电管发射的电子的最大初动能分别是( )
A．5.3×1014 Hz,2.2 J
B．5.3×1014 Hz,4.4×10－19 J
C．3.3×1033 Hz,2.2 J
D．3.3×1033 Hz,4.4×10－19 J
【解析】 极限频率ν0＝＝ Hz≈5.3×1014 Hz.由光电效应方程得Ekm＝hν－W＝－W＝6.63×10－34× J－2.21×1.6×10－19 J≈4.4×10－19 J.
【答案】 B
7．已知铯的极限频率为4.545×1014Hz，钠的极限频率为6.00×1014 Hz，锶的极限频率为1.153×1015 Hz，铂的极限频率为7.529×1015Hz，当用波长为0.375 μm的光照射它们时，其中能够发生光电效应的金属是哪些？
【解析】 可先求出入射光的频率，再与各种金属的极限频率比较，如果比极限频率高，就一定能产生光电效应．
根据公式c＝λν，得到入射光的频率ν＝＝ Hz＝8×1014 Hz.
可以看出铯和钠的极限频率比入射光的频率小．
【答案】 钠和铯
8．(2011·广东理综)光电效应实验中，下列表述正确的是( )
A．光照时间越长光电流越大
B．入射光足够强就可以有光电流
C．遏止电压与入射光的频率有关
D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子
【解析】 在光电效应中，若照射光的频率小于极限频率，无论光照时间多长，光照强度多大，都无光电流，当照射光的频率大于极限频率时，立刻有光电子产生，时间间隔很小，故A、B错误，D正确．由－eU＝0－Ek，Ek＝hν－W，可知U＝(hν－W)/e，即遏止电压与入射光频率ν有关．
【答案】 CD
9．光子有能量，也有动量，它也遵守有关动量的规律．如图2－2－6所示，真空中，有一“∞”字形装置可绕通过横杆中点的竖直轴OO′在水平面内灵活地转动，其中左边是圆形黑纸片(吸收光子)，右边是和左边大小、质量相同的圆形白纸片(反射光子)．当用平行白光垂直照射这两个圆面时，关于装置开始转动情况(俯视)的下列说法中正确的是( )
图2－2－6
A．顺时针方向转动 B．逆时针方向转动
C．都有可能 D．不会转动
【解析】 黑纸片吸收光子，白纸片反射光子，射向白纸片上的光子动量变化大，由动量定理知：光子对白纸片的冲击力大于对黑纸片的冲击力，装置会逆时针方向转动．故B正确．
【答案】 B
1．下列关于物质波的说法中正确的是( )
A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波
B．X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．物质波是一种概率波
【解析】 运动的物体才有物质波和它对应，A错，X光是波长极短的电磁波，它的衍射不能证明物质波的存在，故B错，C、D正确．
【答案】 CD
2．一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法正确的是( )
A．电子在空间做匀速直线运动
B．电子上下左右颤动着前进
C．电子运动轨迹是正弦曲线
D．无法预言它的路径
【解析】 电子是微观粒子，它被加速后的运动轨道是难以预测的，只能描述它在空间各点出现概率的大小．因此应选D.
【答案】 D
3．若某个质子的动能与某个氦核的动能相等，则这两个粒子的德布罗意波长之比为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
【解析】 由p＝及λ＝得：λ＝.因此＝＝＝，故选B.
【答案】 B
4．(2011·定安质检)对于光的波粒二象性的理解正确的是( )
A．大量光子的效果往往表现出波动性，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．高频光是粒子，低频光是波
D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著
【解析】 光具有波粒二象性，大量光子显示波动性、个别光子显示出粒子性，光传播时显示波动性，与物质相互作用时显示粒子，频率高显示粒子，频率低显示波动性，而不是粒子和波转换．故B、C错误，A、D正确．
【答案】 AD
5．光具有波粒二象性，光子的能量ε＝hν，其中频率ν表示波的特征．若某激光管以PW＝60 W的功率发射波长λ＝663 nm的光束，试根据上述理论计算：该管在1 s内发射出多少个光子？
【解析】 设在时间Δt内发射出的光子数为n，光子的频率为ν，每个光子的能量ε＝hν，所以PW＝(Δt＝1 s)．而ν＝，解得n＝＝
个＝2.0×1020个．
【答案】 2.0×1020个
6．根据不确定性关系Δx·Δp≥，判断下列说法正确的是( )
A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降
B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升
C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关
D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关
【解析】 不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定，坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关．无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定性关系所给出的限度．故A、D正确．
【答案】 AD
7．电子经电势差为U＝220 V的电场加速，在v【解析】 电子由静止开始，在电场的加速下速度不断增加，由于题目要求求电子的德布罗意波长，因此必须求出电子经电场加速后的动量，然后根据λ＝即可求出电子的德布罗意波长．
在电场作用下mv2＝eU，得v＝
根据德布罗意波长λ＝得
λ＝＝＝ nm
由于电压U＝220 V，代入上式得λ＝ nm＝ nm＝8.29×10－2 nm＝8.29×10－11 m.
【答案】 8.29×10－11 m
8．(2011·宝鸡检测)在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，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＝1.67×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，可以估算德布罗意波长λ＝1.82×10－10 m的热中子动能的数量级为( )
A．10－17 J B．10－19 J
C．10－21 J D．10－24 J
【解析】 据λ＝，Ek＝mv2＝m2，即Ek＝·2，代入数据可得动能数量级为10－21 J，故C项正确．
【答案】 C
9．已知＝5.3×10－35 J·s.试求下列情况中子弹和电子的位置的不确定量的大小．
(1)一颗质量为10 g的子弹，具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%(这在宏观范围是十分精确的了)；
(2)一电子具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%(这已经足够精确了)．
【解析】 (1)子弹的动量
p＝mv＝0.01×200 kg·m/s＝2.0 kg·m/s
动量的不确定量Δp＝0.01%×p
＝2.0×10－4 kg·m/s
由不确定关系ΔxΔp≥，得子弹位置的不确定量
Δx≥＝ m＝2.6×10－31 m.
(2)同理，电子位置的不确定量
Δx≥＝ m＝2.9×10－3 m.
【答案】 (1)2.6×10－31 m (2)2.9×10－3 m
