第四章 波粒二象性 达标测试 word版含答案
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| 名称 | 第四章 波粒二象性 达标测试 word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 61.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-04-25 14:51:21 | ||
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高中物理教科版 选修3-5波粒二象性 达标测试
1．(多选)关于物质波的认识，下列说法中正确的是( )
A．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的
B．物质波是一种概率波
C．任一物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D．宏观物体尽管可以看作物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象
【答案】ABC 解析：通过电子的衍射实验证实物质波的假设是正确的，故A说法正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，指空间中某点某时刻可能出现的概率，其中概率的大小受波动规律的支配，故B、C说法正确．宏观物体可以看作物质波，同样具有干涉和衍射等现象，D错误．
2．(2017咸阳月考)下列说法中不正确的是( )
A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量p、波长λ，满足λ＝
C．电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
【答案】A 解析：黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了量子学说，认为微观粒子的能量是分立的，故A不正确；1924年，德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量p、波长λ，满足λ＝，故B正确；1927年戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故C正确；根据黑体辐射规律，黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，故D正确．本题选不正确的，故选A．
3．(多选)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，如果足够长，底片上将出现衍射图样
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C．光子通过狭缝的路线是直线
D．光的波动性是大量光子运动规律
【答案】AD 解析：由于单个光子表现为粒子性，大量光子表现出波动性，可知A、D对，B错；由不确定性关系知C错．
4．(2018黄冈校级模拟)下列说法正确的是( )
A．电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性
B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大、同时变小
C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
【答案】A 解析：电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性，故A正确；根据不确定关系ΔpΔx≥可知，微观粒子的动量和位置的不确定量一个变大的同时，另一个变小，故B错误；1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割的最小能量值组成，每一份称为能量子ε＝hν，1905年爱因斯坦从中得到启发，提出了光子说的观点，故C错误；康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现了康普顿效应，康普顿效应进一步表明光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性，故D错误．
5．(多选)(2018北京名校月考)对不确定性关系ΔxΔp≥有以下几种理解，其中正确的是( )
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．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体
【答案】CD 解析：不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式ΔxΔp≥，不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体．故A、B错误，C、D正确．
能力提升
6．经2 000 V电压加速的电子束沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则( )
A．所有电子的运动轨迹相同
B．所有电子到达屏上的位置坐标均相同
C．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定
D．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标描述它们的位置
【答案】D 解析：少量电子有粒子性，无法描述其运动，不能用牛顿运动定律．
7．1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案，如图所示．图中，“亮圆”表示电子落在其上的________大，“暗圆”表示电子落在其上的________小．
【答案】概率 概率
8．(2018宜春名校月考)已知＝5.3×10－35 J·s，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论它们的运动是否遵从经典物理学理论．
(1)一个球的质量m＝1.0 kg，测定其位置的不确定量为10－6 m；
(2)电子的质量me＝9.1×10－31 kg，测定其位置的不确定量为10－10 m.
【答案】(1)5.3×10－29m/s 遵从，分析见解析
(2)5.8×105 m/s 不遵从，分析见解析
解析：(1)球的速度测定的不确定量
Δv≥＝5.3×10－29 m/s
这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论．
(2)原子中电子的速度测定的不确定量
Δv≥＝5.3×10－35× m/s＝5.8×105 m/s
这个速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理．
1．(多选)关于物质波的认识，下列说法中正确的是( )
A．电子的衍射实验证实了物质波的假设是正确的
B．物质波是一种概率波
C．任一物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D．宏观物体尽管可以看作物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象
【答案】ABC 解析：通过电子的衍射实验证实物质波的假设是正确的，故A说法正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，指空间中某点某时刻可能出现的概率，其中概率的大小受波动规律的支配，故B、C说法正确．宏观物体可以看作物质波，同样具有干涉和衍射等现象，D错误．
2．(2017咸阳月考)下列说法中不正确的是( )
A．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
B．德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量p、波长λ，满足λ＝
C．电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性
D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关
【答案】A 解析：黑体辐射的实验规律无法用光的波动性解释，为了解释黑体辐射规律，普朗克提出了量子学说，认为微观粒子的能量是分立的，故A不正确；1924年，德布罗意考虑到普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的成功，大胆地把光的波粒二象性推广到了实物粒子，德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，其动量p、波长λ，满足λ＝，故B正确；1927年戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子束通过铝箔形成的衍射图样证实了实物粒子的波动性，故C正确；根据黑体辐射规律，黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与黑体的温度有关，故D正确．本题选不正确的，故选A．
3．(多选)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，如果足够长，底片上将出现衍射图样
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C．光子通过狭缝的路线是直线
D．光的波动性是大量光子运动规律
【答案】AD 解析：由于单个光子表现为粒子性，大量光子表现出波动性，可知A、D对，B错；由不确定性关系知C错．
4．(2018黄冈校级模拟)下列说法正确的是( )
A．电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性
B．微观粒子的动量和位置的不确定量同时变大、同时变小
C．爱因斯坦在对黑体辐射的研究中提出了能量子的观点
D．康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现光具有波动性
【答案】A 解析：电子、质子等实物粒子都具有波粒二象性，故A正确；根据不确定关系ΔpΔx≥可知，微观粒子的动量和位置的不确定量一个变大的同时，另一个变小，故B错误；1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割的最小能量值组成，每一份称为能量子ε＝hν，1905年爱因斯坦从中得到启发，提出了光子说的观点，故C错误；康普顿在研究石墨对X射线的散射中发现了康普顿效应，康普顿效应进一步表明光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性，故D错误．
5．(多选)(2018北京名校月考)对不确定性关系ΔxΔp≥有以下几种理解，其中正确的是( )
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．不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体
【答案】CD 解析：不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式ΔxΔp≥，不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体．故A、B错误，C、D正确．
能力提升
6．经2 000 V电压加速的电子束沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则( )
A．所有电子的运动轨迹相同
B．所有电子到达屏上的位置坐标均相同
C．电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定
D．电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标描述它们的位置
【答案】D 解析：少量电子有粒子性，无法描述其运动，不能用牛顿运动定律．
7．1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图案，如图所示．图中，“亮圆”表示电子落在其上的________大，“暗圆”表示电子落在其上的________小．
【答案】概率 概率
8．(2018宜春名校月考)已知＝5.3×10－35 J·s，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结果，讨论它们的运动是否遵从经典物理学理论．
(1)一个球的质量m＝1.0 kg，测定其位置的不确定量为10－6 m；
(2)电子的质量me＝9.1×10－31 kg，测定其位置的不确定量为10－10 m.
【答案】(1)5.3×10－29m/s 遵从，分析见解析
(2)5.8×105 m/s 不遵从，分析见解析
解析：(1)球的速度测定的不确定量
Δv≥＝5.3×10－29 m/s
这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论．
(2)原子中电子的速度测定的不确定量
Δv≥＝5.3×10－35× m/s＝5.8×105 m/s
这个速度不确定量不可忽略，不能认为原子中的电子具有确定的速度，其运动不能用经典物理学理论处理．