2019-2020学年人教新课标选修3-5 17.3粒子的波动性 达标作业（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教新课标选修3-5 17.3粒子的波动性 达标作业（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 35.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-11 22:26:29 | ||
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文档简介
17.3粒子的波动性
达标作业（解析版)
1．下列说法正确的是（ ）
A．X射线是处于激发态的原子核辐射出来的
B．康普顿效应和电子的衍射现象说明光和电子都具有波动性
C．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
D．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定其本质是带负电的粒子流并测定了这种粒子的电荷量
2．下列各种叙述中，符合物理学事实的是
A．康普顿效应证明了光具有波动性
B．电子衍射实验证明了实物粒子具有波动性
C．普朗克为了解释光电效应的规律提出光子说
D．光电效应现象是爱因斯坦首先发现的
3．关于物质波，以下观点不正确的是
A．只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波
B．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波
C．由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性
D．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的
4．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是???（ ????）
A．能量较大的光子其波动性越显著。
B．光波频率越高，粒子性越明显。
C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性。
5．下列说法符合物理学史实的是
A．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性
B．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了玻尔的原子模型
C．居里夫人首次发现了天然放射现象
D．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射
6．下列说法中,正确的是( )
A．爱因斯坦把物理学带进了量子世界
B．光的波粒二象性推翻了麦克斯韦的电磁理论.
C．光波与宏观现象中的连续波相同
D．光波是表示大量光子运动规律的一种概率波.
7．下列说法不正确的是( )
A．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
B．物质波也是一种概率波
C．任何一个运动物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D．物质波就是光波
8．下列说法正确的是( )
A．光波是一种概率波
B．光波是一种机械波
C．单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变
D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
9．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是( )
A．康普顿效应现象说明光具有波动性
B．当光子与晶体中电子碰撞后，光子能量减少
C．当光子与晶体中电子碰撞后，光子频率增加
D．当光子与晶体中电子碰撞后，光子质量不变
10．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的（）也相等。
A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量
11．质量为、速度为在空中飞行的子弹，其德布罗意波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？
12．已知铯的逸出功为1.9eV，现用波长为4.3×10－7m的入射光照射金属铯。
（1）能否发生光电效应？
（2）若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少。（电子的质量为m=0.91×10－30kg）
13．电子经电势差为U=220 V的电场加速，在v14．质量60 kg的运动员，百米赛跑的成绩为10 s，试估算运动员的德布罗意波的波长λ＝_______ m．（保留两位有效数字）
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
X射线是因为原子的内层电子受到激发产生的，γ射线是激发态的原子核辐射的，故A错误；康普顿效应说明了光子具有粒子性，电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，B错误；普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误，故选C.
2．B
【解析】
【详解】
A、光电效应和康普顿效应证明了光具有粒子性，不能证明光具有波动性，A错误。
B、戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子衍射实验，得到了电子衍射图样，证明了实物粒子的波动性，B正确。
C、普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论；爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，C错误。
D、光电效应是由赫兹首先发现的，D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
3．B
【解析】
【详解】
只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波。故A正确，B错误；由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性。故C正确；电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的。故D正确。本题选择不正确的，故选：B
【点睛】
本题要知道物质波的概念，物质波，是由德布罗意提出的，故又称德布罗意波，是一种概率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配．
4．A
【解析】
能量较大的光子的波长短，其粒子性越显著，故A错误；光的波长越长，其波动性越显著，频率越高，波长越短，其粒子性越显著，故B正确；光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，故C正确；个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，故D正确；本题选择不正确的，故选A.
点睛：本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
5．A
【解析】
【详解】
A、康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，A正确。B、卢瑟福通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了原子的核式结构模型，B错误。C、贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子核有复杂结构，C错误。D、普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，D错误。故选A。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累
6．D
【解析】
普朗克创立了量子理论，把物理学带进了量子世界，A错误；麦克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在，电磁波传播速度跟光速相同，他提出光是一种电磁波，光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式中，频率表示波的特征，E表示粒子的特征，B错误；光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波，光波与宏观现象中的连续波是不相同的，C错误D正确．
7．D
【解析】
【详解】
电子是实物粒子，衍射是波特有的，所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的，故A正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，故B正确；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，故C正确；物质波是与实物粒子对应；光波是电磁波，不是物质波，故D错误；此题选择不正确的选项，故选D。
【点睛】
此题要理解物质波的概念，知道一切运动的物体才有物质波，电子衍射图样是物质波存在的证明．
8．A
【解析】
【详解】
光是一种概率波，单个光子所到达的位置时随机的是不确定的，故A正确。按照麦克斯韦的电磁理论，光是一种电磁波。故B错误。光子的能量E=hγ，故光子的能量仅由频率决定，当光子从一种介质进入另外一种介质时光子的频率保持不变，故光子的能量保持不变，故C错误。根据,由于介质的折射率n＞1，可知光从光密介质射入光疏介质时传播速度变大，波长变大，故D错误。故选A。
【点睛】
此题关键时知道光是电磁波也是一种概率波，光子的能量仅由频率决定，光从光密介质射入光疏介质时光速变大，则波长变大．
9．B
【解析】
【分析】
在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分，根据判断动量的变化，根据判断质量m的变化，根据判断能量的变化．
【详解】
A、康普顿效应现象说明光子具有动量，即具有粒子性，故A错误；
B、C、D、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分，根据λ，动量变小，根据，光子质量减小，根据光子的能量减小。故B正确，CD错误；
故选：B。
【点睛】
本题关键记住光电效应表明光具有粒子性，光子具有能量；康普顿效应进一步表面光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性．
10．C
【解析】
试题分析：（1）由德布罗意波长与粒子的动量关系式可知，由于电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的动量也相等，故C正确。由于电子和中子的质量不等，根据，，可推知它们的速度、动能、总能量均不等。故答案为:C。
考点：德布罗意波长与粒子的动量关系式
视频
11． 由于子弹的德布罗意波长极短，无法观察到其波动性
【解析】
【详解】
根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必有一种波与之对应，子弹的动量为
子弹的德布罗意波长为
由于子弹的德布罗意波长极短，故无法观察到其波动性。
12．（1）能（2）1.2×10－9m
【解析】
【详解】
（1）入射光子的能量
eV
由于E=2.9eV＞W0，所以能发生光电效应
（2）根据光电效应方程可得光电子的最大初动能
Ek=hv－W0=1.6×10－19J
而光电子的最大动量
则光电子的德布罗意波波长的最小值
13．8．28×10-11 m
【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。在电场力作用下mv2=eU，得v=。
根据德布罗意波长λ=得
λ=
= m
≈8．28×10-11 m。
14．1．1×10－36
【解析】由公式得：λ＝＝ m≈1．1×10－36 m．
达标作业（解析版)
1．下列说法正确的是（ ）
A．X射线是处于激发态的原子核辐射出来的
B．康普顿效应和电子的衍射现象说明光和电子都具有波动性
C．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
D．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定其本质是带负电的粒子流并测定了这种粒子的电荷量
2．下列各种叙述中，符合物理学事实的是
A．康普顿效应证明了光具有波动性
B．电子衍射实验证明了实物粒子具有波动性
C．普朗克为了解释光电效应的规律提出光子说
D．光电效应现象是爱因斯坦首先发现的
3．关于物质波，以下观点不正确的是
A．只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波
B．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波
C．由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性
D．电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的
4．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是???（ ????）
A．能量较大的光子其波动性越显著。
B．光波频率越高，粒子性越明显。
C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性。
5．下列说法符合物理学史实的是
A．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性
B．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了玻尔的原子模型
C．居里夫人首次发现了天然放射现象
D．爱因斯坦首次提出能量量子假说，成功解释了黑体辐射
6．下列说法中,正确的是( )
A．爱因斯坦把物理学带进了量子世界
B．光的波粒二象性推翻了麦克斯韦的电磁理论.
C．光波与宏观现象中的连续波相同
D．光波是表示大量光子运动规律的一种概率波.
7．下列说法不正确的是( )
A．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
B．物质波也是一种概率波
C．任何一个运动物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D．物质波就是光波
8．下列说法正确的是( )
A．光波是一种概率波
B．光波是一种机械波
C．单色光从光密介质进入光疏介质时，光子的能量改变
D．单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变
9．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长λ0相同的成分外，还有波长大于λ0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的是( )
A．康普顿效应现象说明光具有波动性
B．当光子与晶体中电子碰撞后，光子能量减少
C．当光子与晶体中电子碰撞后，光子频率增加
D．当光子与晶体中电子碰撞后，光子质量不变
10．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的（）也相等。
A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量
11．质量为、速度为在空中飞行的子弹，其德布罗意波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？
12．已知铯的逸出功为1.9eV，现用波长为4.3×10－7m的入射光照射金属铯。
（1）能否发生光电效应？
（2）若能发生光电效应，求光电子的德布罗意波波长最短为多少。（电子的质量为m=0.91×10－30kg）
13．电子经电势差为U=220 V的电场加速，在v
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
X射线是因为原子的内层电子受到激发产生的，γ射线是激发态的原子核辐射的，故A错误；康普顿效应说明了光子具有粒子性，电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性，B错误；普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，选项C正确；比结合能越大的原子核越稳定，选项D错误，故选C.
2．B
【解析】
【详解】
A、光电效应和康普顿效应证明了光具有粒子性，不能证明光具有波动性，A错误。
B、戴维孙和汤姆孙利用晶体做了电子衍射实验，得到了电子衍射图样，证明了实物粒子的波动性，B正确。
C、普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论；爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，C错误。
D、光电效应是由赫兹首先发现的，D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
3．B
【解析】
【详解】
只要是运动着的物体，不论是宏观物体还是微观粒子，都有相应的波与之对应，这就是物质波。故A正确，B错误；由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性。故C正确；电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的。故D正确。本题选择不正确的，故选：B
【点睛】
本题要知道物质波的概念，物质波，是由德布罗意提出的，故又称德布罗意波，是一种概率波，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配．
4．A
【解析】
能量较大的光子的波长短，其粒子性越显著，故A错误；光的波长越长，其波动性越显著，频率越高，波长越短，其粒子性越显著，故B正确；光子既有波动性又有粒子性，波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，故C正确；个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性，故D正确；本题选择不正确的，故选A.
点睛：本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性．
5．A
【解析】
【详解】
A、康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性，电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，A正确。B、卢瑟福通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了原子的核式结构模型，B错误。C、贝克勒尔发现了天然放射现象说明原子核有复杂结构，C错误。D、普朗克借助于能量子假说，完美的解释了黑体辐射规律，破除了“能量连续变化”的传统观念，D错误。故选A。
【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，注重积累
6．D
【解析】
普朗克创立了量子理论，把物理学带进了量子世界，A错误；麦克斯韦根据他的电磁理论，认为光是一种电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在，电磁波传播速度跟光速相同，他提出光是一种电磁波，光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量公式中，频率表示波的特征，E表示粒子的特征，B错误；光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波，光波与宏观现象中的连续波是不相同的，C错误D正确．
7．D
【解析】
【详解】
电子是实物粒子，衍射是波特有的，所以电子束的衍射图样证实了德布罗意物质波的假设是正确的，故A正确；物质波，又称德布罗意波，是概率波，指粒子在空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配，故B正确；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，故C正确；物质波是与实物粒子对应；光波是电磁波，不是物质波，故D错误；此题选择不正确的选项，故选D。
【点睛】
此题要理解物质波的概念，知道一切运动的物体才有物质波，电子衍射图样是物质波存在的证明．
8．A
【解析】
【详解】
光是一种概率波，单个光子所到达的位置时随机的是不确定的，故A正确。按照麦克斯韦的电磁理论，光是一种电磁波。故B错误。光子的能量E=hγ，故光子的能量仅由频率决定，当光子从一种介质进入另外一种介质时光子的频率保持不变，故光子的能量保持不变，故C错误。根据,由于介质的折射率n＞1，可知光从光密介质射入光疏介质时传播速度变大，波长变大，故D错误。故选A。
【点睛】
此题关键时知道光是电磁波也是一种概率波，光子的能量仅由频率决定，光从光密介质射入光疏介质时光速变大，则波长变大．
9．B
【解析】
【分析】
在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分，根据判断动量的变化，根据判断质量m的变化，根据判断能量的变化．
【详解】
A、康普顿效应现象说明光子具有动量，即具有粒子性，故A错误；
B、C、D、在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于的成分，根据λ，动量变小，根据，光子质量减小，根据光子的能量减小。故B正确，CD错误；
故选：B。
【点睛】
本题关键记住光电效应表明光具有粒子性，光子具有能量；康普顿效应进一步表面光子具有动量，进一步证明了光具有粒子性．
10．C
【解析】
试题分析：（1）由德布罗意波长与粒子的动量关系式可知，由于电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的动量也相等，故C正确。由于电子和中子的质量不等，根据，，可推知它们的速度、动能、总能量均不等。故答案为:C。
考点：德布罗意波长与粒子的动量关系式
视频
11． 由于子弹的德布罗意波长极短，无法观察到其波动性
【解析】
【详解】
根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必有一种波与之对应，子弹的动量为
子弹的德布罗意波长为
由于子弹的德布罗意波长极短，故无法观察到其波动性。
12．（1）能（2）1.2×10－9m
【解析】
【详解】
（1）入射光子的能量
eV
由于E=2.9eV＞W0，所以能发生光电效应
（2）根据光电效应方程可得光电子的最大初动能
Ek=hv－W0=1.6×10－19J
而光电子的最大动量
则光电子的德布罗意波波长的最小值
13．8．28×10-11 m
【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。在电场力作用下mv2=eU，得v=。
根据德布罗意波长λ=得
λ=
= m
≈8．28×10-11 m。
14．1．1×10－36
【解析】由公式得：λ＝＝ m≈1．1×10－36 m．