4.5粒子的波動性和量子力學(xué)的建立 同步練習(xí)（word版含答案）

4.5粒子的波動性和量子力學(xué)的建立同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第三冊 一、選擇題（共15題） 1．關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說法中不正確的是（　　） A．不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動的微粒都具有波粒二象性 B．大量光子的行為表現(xiàn)出光的波動性，而少量光子的行為表現(xiàn)出光的粒子性 C．光的波長越長，粒子性越明顯，光的頻率越高，波動性越明顯 D．宏觀物體的德布羅意波的波長太小，實(shí)際很難觀察到波動性 2．使用電子束工作的顯微鏡叫做電子顯微鏡，它比一般的光學(xué)顯微鏡具有更高的分辨率，這是因?yàn)殡娮酉啾裙庾樱ā　。? A．具有電荷 B．速度大 C．動量大 D．沒有波動性 3．有關(guān)光的波粒二象性、物質(zhì)波，下列說法正確的是（　?。? A．個(gè)別光子只有粒子性，多數(shù)光子的作用效果才表現(xiàn)為波動性 B．光電效應(yīng)揭示了光具有粒子性，光的波長越短，其粒子性越顯著 C．速度相等的電子和質(zhì)子，電子的動量小，電子的物質(zhì)波波長小 D．康普頓效應(yīng)揭示了光具有波動性 4．下列有關(guān)光的波粒二象性的說法中，正確的是（ ） A．有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣的一種粒子 C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著 D．大量光子的行為往往顯示出粒子性 5．下列說法正確的是(　　) A．光波是一種概率波 B．光波是一種機(jī)械波 C．單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，光子的能量改變 D．單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，光的波長不變 6．下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法不正確的是（　?。? A．由（a）圖可知，原子中的電子繞原子核高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)行軌道的半徑是任意的 B．由（b）圖可知，光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)說明了光具有粒子性 C．由（c）圖可知，電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣證實(shí)了電子具有波動性 D．由（d）圖可知，極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子的質(zhì)量絕大部分集中在很小空間 7．下列說法正確的是（　?。? A．光子就是質(zhì)點(diǎn) B．光不具有波動性 C．光具有波粒二象性 D．實(shí)物粒子和光子一樣都具有波粒二象性，所以實(shí)物粒子與光子是相同本質(zhì)的物質(zhì) 8．在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量，普朗克常量，可以估算德布羅意波長的熱中子動能的數(shù)量級為（ ） A． B． C． D． 9．下列關(guān)于德布羅意波的認(rèn)識，正確的解釋是（　?。? A．任何一個(gè)物體都有一種波和它對應(yīng)，這就是物質(zhì)波 B．X光的衍射證實(shí)了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的 C．電子的衍射證實(shí)了物質(zhì)波的假設(shè)是正確的 D．宏觀物體運(yùn)動時(shí)，看不到它的衍射或干涉現(xiàn)象，所以宏觀物體不具有波動性 10．關(guān)于光的波粒二象性下列說法中正確的是 A．光子說完全否定了波動說 B．光的波粒二象性是指光與經(jīng)典的波與粒子很相似 C．光的波動說和光子說都有其正確性，但又都是不完善的，都有不能解釋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 D．光的波粒二象性是指光要么具有波動性要么具有粒子性，而不是同時(shí)具有波動性和粒子性 11．質(zhì)量為m的粒子原來的速度為v，現(xiàn)將粒子的速度增大為2v，則該粒子的物質(zhì)波的波長將___________ (粒子的質(zhì)量保持不變) A．保持不變 B．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的4倍 C．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的一半 D．變?yōu)樵瓉聿ㄩL的2倍 12．在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（　?。? A．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象 B．玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念 C．盧瑟福在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念 D．德布羅意把光的波粒二象性推廣到實(shí)物粒子，預(yù)言實(shí)物粒子也具有波動性 13．為應(yīng)對某些西方國家對我國的高端技術(shù)的打壓，我們現(xiàn)在研發(fā)成功“世界上首臺分辨率最高的紫外超分辨光刻裝備”，對芯片制造領(lǐng)域技術(shù)突破作出重大貢獻(xiàn)，光刻所用光的波長越短，分辨率越高。下列關(guān)于光的認(rèn)識正確的是（　　） A．少量光子顯示粒子性，大量光子只顯示出光的波動性 B．光的波長越長，光子的能量越大 C．用某單色光照射金屬能使其發(fā)生光電效應(yīng)，產(chǎn)生的光電子的動能有大有小 D．電子吸收光子的能量與原有熱運(yùn)動能量之和大于該金屬的逸出功時(shí)就一定能成為光電子 14．2018年11月16日，第26屆國際計(jì)量大會通過“修訂國際單位制”決議，正式更新包括國際標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量單位“千克”在內(nèi)的4項(xiàng)基本單位定義。其中，千克將用普朗克常量（h）定義，安培將用電子電荷量（e）定義，以基本物理常數(shù)定義計(jì)量單位，可大大提高穩(wěn)定性和精確度。關(guān)于普朗克常量和電子電荷量的單位，下列正確的是（　?。? A．電子電荷量的單位為 B．電子電荷量的單位為 C．普朗克常量的單位為 D．普朗克常量的單位為 15．在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處最可能是（　?。? A．亮紋 B．暗紋 C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋 D．以上各種情況均有可能 二、填空題（共4題） 16．_______現(xiàn)象、_______現(xiàn)象證明光具有波動性，_____現(xiàn)象證明光具有粒子性，因而光具有_________性。 17．德布羅意波：每一個(gè)_______的粒子都與一個(gè)對應(yīng)的波相聯(lián)系，這種與實(shí)物粒子相聯(lián)系的波稱為德布羅意波，也叫_______波。 18．我國計(jì)劃在南京建立國際領(lǐng)先的大科學(xué)工程裝置——“強(qiáng)流高亮度超導(dǎo)質(zhì)子源”．超導(dǎo)直線加速器將質(zhì)子加速至0.9倍光速以上，加速過程中，質(zhì)子的能量增加，則質(zhì)子的質(zhì)量________(選填“增加”“不變”或“減小”)，其物質(zhì)波波長________(選填“增加”“不變”或“減小”)． 19．如圖所示，用很弱的紅光做雙縫實(shí)驗(yàn)，通過控制暴光時(shí)間記錄現(xiàn)象，分別得到了圖a、圖b和圖c三張相片，其中暴光時(shí)間最長的相片是________,最能說明光具有波動性的相片是_______,這三張相片共同說明了光具有___________性． 三、綜合題（共3題） 20．光具有波粒二象性，光子的能量為，其中頻率表征波的特性．在愛因斯坦提出光子說之后，法國物理學(xué)家德布羅意提出了光子動量與光波波長的關(guān)系為．若某激光管以的功率發(fā)射波長的光束．求： （1）該管在內(nèi)發(fā)射出多少個(gè)光子？ （2）若光束全部被某黑體表面吸收，那么該黑體表面所受到的光束對它的作用力為多大？ 21．康普頓效應(yīng)告訴我們，光子除了具有能量之外還有動量，光子能量為 ，而動量則為 ，一些科學(xué)家設(shè)想為航天器安裝一面由高強(qiáng)度的輕質(zhì)柔性薄膜涂上高反光率的材料而制成的“薄膜鏡片太陽帆”，利用太陽光驅(qū)動航天器做星際旅行．現(xiàn)為某飛往火星的航天器安裝了一面積為S =4 ×104m2的太陽帆，且已知在某區(qū)域沿垂直于陽光方向太陽光在太陽帆單位面積上的功率約為P =1 kW/m2，光在真空中的傳播速度c =3.0× 108m/s。求該航天器在此區(qū)域因“太陽帆”所獲得的最大動力。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字，提示:光子與太陽帆的碰撞可視為彈性碰撞，碰撞中光子動量變化量為) 22．用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示，已知普朗克常量為h，電子的質(zhì)量m、帶電量為-e，求： ①照射在金屬表面上的這束光的最小功率P； ②逸出光電子的物質(zhì)波的最短波長。 參考答案： 1．C 2．C 3．B 4．C 5．A 6．A 7．C 8．C 9．C 10．C 11．C 12．C 13．C 14．A 15．A 16． 干涉 衍射 光電效應(yīng) 波粒二象 17． 運(yùn)動 物質(zhì) 18． 增加 減小 19． 圖c 圖c 波粒二象性 20．（1）個(gè)（2） 21． 22．①P=hν0；②