高中物理 第4章 波粒二象性 4 实物粒子的波粒二象性自我小测 教科版选修3-5

实物粒子的波粒二象性1下列说法正确的是()A物质波属于机械波B只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都有一种波和它对应，这种波叫做物质波D宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性2关于物质波的认识，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3关于物质波，下列说法正确的是()A速度相等的电子和质子，电子的波长大B动能相等的电子和质子，电子的波长小C动量相等的电子和中子，中子的波长小D甲电子速度是乙电子速度的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍4根据物质波理论，下列说法正确的是()A微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B宏观物体和微观粒子都具有波动性C宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D速度相同的质子和电子相比，电子的波动比更为明显5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，波长是(p为物体的动量)，人们把这种波叫做德布罗意波现有一德布罗意波长为1的中子和一个德布罗意波长为2的氘核相向对碰后结合成一个氚核(12)，该氚核的德布罗意波长为()A. B. C. D.6若某个质子的动能与某个氦核的动能相等，则这两个粒子的德布罗意波长之比为()A12 B21 C14 D417为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波长很短，能防止发生明显的衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高)(2)利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列则下列分析中正确的是()A电子显微镜所利用的是电子的物质波波长比原子尺寸小得多B电子显微镜中电子束的运动速度应很小C要获得晶体的X射线衍射图样，X射线的波长要远小于原子的尺寸D中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当8下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，由表中数据可知()质量/kg速度(m/s)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子(100 eV)9.010315.01061.21010无线电波(1 MHz)3.01083.3102A.要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下只表现出波动性C电子照射金属晶体上能观察到波动性D只有可见光才有波动性9射击运动员射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗？为什么？根据现实情况下子弹的质量、速度大小所对应的德布罗意波长来做定性说明10质量为10 g，速度为300 m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波长是多少？我们为什么无法观察到其波动性？11现用电子显微镜观测限度为d的某生物大分子的结构，为了满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中n大于1，已知普朗克常数为h，电子质量为m，电子电荷量为e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应该是多少？12爱因斯坦的相对论指出，物体的能量和质量之间存在一个定量关系：Emc2，其中c为光在真空中的速度计算频率为51014 Hz的光子具有的动量是多少若一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长是多少？参考答案1解析：物质波是一切运动着的物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显故C正确答案：C2解析：电子是粒子，但它却能发生衍射现象，说明电子运动起来是一种波，但这种现象是大量电子的统计规律，所以物质波的假设是正确的，物质波是一种概率波答案：ABC3解析：由可知动量大的波长小，电子与质子速度相等，电子动量小，波长大；电子与质子动能相等时，由于动能与动量存在关系：p，电子的动量小，所以波长大；动量相等的电子与中子，其波长应该相等；如果甲、乙两电子速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，则甲的波长是乙的.答案：A4解析：由德布罗意假设知，一切物质都有波动性，且，只是宏观物体的波长太短，波动性不易被观察到，B正确速度相同的电子比质子的动量更小，波长长，波动性相对明显，D正确答案：BD5解析：由题意可知，两粒子的初动量分别为p1和p2.碰撞过程中动量守恒，所以碰撞后形成的氚核的动量为p1p2，所以该氚核的德布罗意波长为.答案：D6解析：由p及p得，因质子与氦核的动能相等，所以，故选B.答案：B7解析：能发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸和波长差不多或比波长更小，对电子显微镜我们要避免发生衍射，所以电子束的波长要远小于原子，避免发生明显衍射，提高分辨率；而要分析晶体的原子排列，则需要明显衍射，X射线和中子束的波长则应和原子的尺寸相当，用以发生明显的衍射答案：AD8解析：弹子球的波长相对太小，所以检测其波动性几乎不可能，A对无线电波波长较长，所以通常表现为波动性，B对电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能利用金属晶体观察电子的波动性，C对由物质波理论可知，一切光(包括不可见光)和实物粒子都具有波粒二象性，也就有波动性答案：ABC9解答：不会宏观的子弹质量大、速度大、动量大，德布罗意波长非常小，所以一定不会对射击造成影响即宏观的物体我们是不需要考虑其波动性的10解析：由德布罗意波长公式可知，子弹的德布罗意波长 m2.211034 m由于子弹的德布罗意波长太短，无法观察到其波动性答案：2.211034 m，子弹的德布罗意波长太短11解析：电子的德布罗意波长为，电子在加速过程中，eUmv2，又pmv而，所以U.答案：12解析：根据光子说，光子的能量Ehmc2，故得动量pmc kgm/s1.11027 kgm/s设电子质量为me，则速度为ve，动量为pe，则pemeve，依题意pep，则电子的速度大小为ve m/s1.2103 m/s该电子的物质波的波长为e m6.0107 m.答案：1.11027 kgm/s1.2103 m/s6.0107 m