高中物理 17.3 粒子的波动性课后课时精练 新人教版选修3-5

17.3 粒子的波动性课后课时精练1下列说法中正确的是()A光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点B任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波CX射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的D电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的E宏观物体尽管可以看做物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象F光的波粒二象性应理解为：在某种情境下光的波动性表现明显，在另外某种情境下，光的粒子性表现明显解析：光的波动性是微观粒子的性质，不同于宏观物质的波动性，A错，X射线不同于实物粒子，C错，D对。宏观物体也可以产生干涉衍射现象，只是波长较短，现象不明显而已，E错。答案：BDF2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，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103 kg、速度为102 m/s的小球，其德布罗意波长约为1028 m，不过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长与晶体中原子间距大致相同解析：说明光具有波动性的是干涉现象和衍射现象，而光电效应说明光具有粒子性。答案：BD3显微镜观看细微结构时，由于受到衍射现象的影响而观察不清，因此观察越细小的结构，就要求波长越短，波动性越弱。在加速电压值相同的情况下，电子显微镜与质子显微镜的分辨本领，下列判定正确的是()A电子显微镜分辨本领较强B质子显微镜分辨本领较强C两种显微镜分辨本领相同D两种显微镜分辨本领不便比较解析：由eUEkEk0可知，经相同电压加速后，质子与电子动能相同。结合可知，质子德布罗意波波长短，不易衍射，故质子显微镜分辨本领较强。答案：B4下列说法中正确的是()A质量大的物体，其德布罗意波长短B速度大的物体，其德布罗意波长短C动量大的物体，其德布罗意波长短D动能大的物体，其德布罗意波长短解析：根据公式可以判断选项C正确。答案：C5真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则()AE，p0BE，pCE，p0 DE，p解析：根据Eh，且，c可得X射线每个光子的能量为：E，每个光子的动量为：p。答案：D6有一颗质量为5.0 kg的炮弹。(1)当其以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长是多大？(2)假设它以光速运动，它的德布罗意波长是多大？(3)若要使它的德布罗意波长与波长为400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？解析：(1)炮弹的德布罗意波长为1 m6.631037 m。(2)它以光速运动时的德布罗意波长为2 m4.421043 m。(3)由得v3 m/s3.31028 m/s。答案：(1)6.631037 m(2)4.421043 m(3)3.31028 m/s7在X射线管中，由阴极发射的电子被加速后打到阳极，会产生包括X光在内的各种能量的光子，其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电量e和光速c，则可知该X射线管发出的X光的()A最短波长为 B最长波长为hC最小频率为 D最大频率为解析：波长最短的光子能量最大，其能量hheU，所以，m，D项正确。答案：D8现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为d/n，其中n1。已知普朗克常量为h，电子质量为m，电荷量为e，且初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为()A. B()C. D.解析：德布罗意波波长，即，解得U，D选项正确。答案：D9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当，已知中子质量m1.671027 kg，则可以估算德布罗意波长1.821010 m的热中子动能的数量级为()A. 1017 J B. 1019 JC. 1021 J D. 1024 J解析：根据德布罗意波理论，中子动量p， 中子动能Ek，代入数据可以估算出数量级，选项C正确。答案：C10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h/mv。电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常数h6.61034 Js。(1)计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长。(2)若一个静止的电子经2500 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；求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比。解析：(1)p kgm/s5.41024 kgm/s。 m1.21010 m。(2)电子的动量mv kgm/s2.71023kgm/s。电子的波长 m2.41011 m，由2500 eV4.01016J得，光子波长 m5.01010 m，则20.8。光子能量hc/8.31015 J。电子动能Ek4.01016 J，所以20.8。答案：(1)p5.41024 kgm/s1.21010 m(2)5.01010 m20.88.31015 J20.8