4.5粒子的波动性和量子力学的建立— 2020-2021学年人教版（2019）高中物理选择性必修第三册检测word版含答案

4.5粒子的波动性和量子力学的建立
一、单选题
下列说法中正确的是
A.
黑体热辐射强度与波长有关，温度升高，各种波长的辐射都有增加，且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动．普朗克在对黑体辐射的研究时，提出了光子的假说
B.
?光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
C.
?电子和其他微观粒子，都具有波粒二象性
D.
?光波是一种概率波，光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的，这是光子自身的固有性质
一个德布罗意波波长为的中子和另一个德布罗意波波长为的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波波长为?
?
?
A.
B.
C.
D.
德布罗意认为实物粒子也具有波动性，质子和粒子被加速到相同动能时，质子和该粒子的德布罗意波波长之比为???
A.
1：4
B.
C.
2：1
D.
影响显微镜分辨率本领的一个因素是衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低．使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像，以下说法正确的是
A.
加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强
B.
加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显
C.
如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强
D.
如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱
下列说法正确的是
A.
的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短
B.
电子的衍射现象说明实物粒子的波动性
C.
原子核内部某个质子转变为中子时，放出射线
D.
氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减小，电势能减小
下列说法正确的是
A.
质子的德布罗意波长与其动能成正比
B.
天然放射的三种射线，穿透能力最强的是射线
C.
光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D.
电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
2021年1月21日，包括中国科研人员在内的一支国际团队“拍摄”到了基于冷冻电镜断层成像技术的新冠病毒的3D影像．测得新冠病毒的平均尺度是100nm，如图所示．波长为100nm的光，其光子动量大小数量级为普朗克常量为
A.
B.
C.
D.
波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有
A.
光电效应现象揭示了光的波动性
B.
热中子束射到晶体上产生衍射图样说明运动的中子具有波动性
C.
黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释
D.
动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等
下列说法中不正确的是
A.
爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程
B.
德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
C.
玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律
D.
卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型
二、多选题
波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有
A.
光电效应现象揭示了光的粒子性
B.
热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性
C.
爱因斯坦首先提出了能量子假说
D.
动能相等的质子和电子，电子的德布罗意波长长
三、计算题
光具有波粒二象性，光子的能量，其中频率表示波的特性．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p与光波波长的关系：。某激光管以的功率发射波长的光束，试根据上述理论计算：
该管在内发射出多少光子？
若光束全部被黑体表面吸收，那么该黑体表面所受到的光束对它的作用力F为多大？
高速电子流射到固体上，可产生X射线。产生X射线的最大频率由公式确定，表示电子打到固体上时的动能。设电子经过高压加速，已知电子质量，电子电荷量。求：
加速后电子对应的德布罗意波长；
产生的X射线的最短波长及一个光子的最大动量。
氢原子的能级图如图所示，用大量处于激发态的氢原子发出的光照射到某种金属进行光电效应实验，能级跃迁到能级所发出的光恰好使该金属发生光电效应．
上述氢原子共发出几种频率的光发出的光中有几种光能使该金属发生光电效应
氢原子发出的光中，动量最小的光子的能量E是多少?
最大的遏止电压为多少
用速度为v的中子轰击静止的锂核，发生核反应后生成氚核和粒子，生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反，氚核与粒子的速度之比为。已知中子的质量为m，质子的质量也可近似看做m，普朗克常量为h。
写出核反应方程。
求该核反应中粒子对应的物质波的波长。
答案和解析
1.
C2.
A3.
C4.
C5.
B6.
D7.
B8.
B9.
B10.
ABD
11.解：激光管在1s内发射光子的个数为
个
在时间内黑体获得总冲量为，由动量定理得：，
即：
12.解：根据动能定理，加速后电子动能，
电子的动量为，
对应的德布罗意波长：
，
即电子的德布罗意波的波长约为；
根据，解得；
光子的最大动量为。
13.解：?共6种不同的
光?能级跃迁到能级所发出的光恰好使金属发生光电效应，
因为跃迁到，跃迁到，跃迁到辐射的光子能量大于跃迁到辐射的光子能量，可知总共有4种光能使金属发生光电效应。
根据知，波长越长，光子动量越小，可知从跃迁到辐射的光子频率最小，波长最长，动量最小，则光子能量为：
根据题意知，金属的逸出功为：，
从跃迁到辐射的光子照射金属产生的光电子初动能最大，遏止电压最大，
根据光电效应方程得：，
最大遏止电压为：
14.解：；
设中子的初速度方向为正方向，氚核的速度大小为，粒子的速度大小为，
由动量守恒定律得
由题意得
解得，
物质波的波长为。
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