2018-2019学年高中物理 第十七章 波粒二象性 17.3 粒子的波动性课后巩固训练 新人教版选修3-5.doc

17.3 粒子的波动性基础达标练1(多选)电子衍射实验证明了电子具有波动性，这种波可称为()A电磁波 B机械波C德布罗意波 D物质波答案CD解析电子是实物粒子，电子能发生衍射说明物质波的理论是正确的，这种波叫物质波或者德布罗意波，机械波不是物质波，故C、D选项正确，A、B选项错误。2(多选)对光的认识，下列说法正确的是()A个别光子的行为易表现出粒子性，大量光子的行为易表现出波动性B光是横波C光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D光的波粒二象性应理解为：在某种场合下光的波动性表现得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显答案ABD解析少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往易显示出波动性，故A项正确。光的偏振现象说明光是横波，故B项正确。粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，故C项错误，D项正确。3(多选)以下说法正确的是()A物体都具有波动性B拉动细绳一端，绳上的波就是物质波C通常情况下，质子比电子的波长长D电子衍射实验证明电子有波动性答案AD解析任何物体都具有波动性，故选项A正确；对宏观物体而言，其波动性难以观测，绳波是机械波，不是物质波，故选项B错误；电子的动量通常比质子的动量小，由知，电子的波长长，故选项C错误；衍射是波特有的特征，故选项D正确。4(多选)关于物质波，下列说法正确的是()A电子衍射图样证明了物质波的正确性B粒子的动量越大，其波动性越易观察C粒子的动量越小，其波动性越易观察D电子衍射图样中电子束物质波的波长与金属晶格大小可以比拟答案ACD解析衍射现象是波的特性，所以电子衍射图样可证明物质波是正确的，A正确；由p知，p越大，越小，不易发生衍射现象，所以C正确，B错误；发生明显衍射的条件是波长与障碍物尺寸相差不多或比障碍物大，故D正确。5真空中X射线的波长为，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，p0 BE，pCE，p0 DE，p答案D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。6利用金属晶格(大小约1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下述说法中正确的是()A该实验说明了电子具有波动性B实验中电子束的德布罗意波的波长为C加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显答案A解析实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，所以A正确；由动能定理可得，eUmv20，电子加速后的速度v，电子德布罗意波的波长，故B错误；由电子的德布罗意波波长公式可以知道，加速电压U越大，波长越短，衍射现象越不明显，故C错误；物体动能与动量的关系是p，因为质子的质量远大于电子的质量，所以动能相同的质子的动量远大于电子的动量，由可以知道，相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长，越长越小，衍射现象越不明显，因此用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加不明显，故D错误。7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、电子电荷量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最大频率为答案D解析波长最短的光子能量最大，其能量hheU，所以，对应的最大频率m，D项正确。题组通关练8(1)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，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.(2)有一颗质量为5.0 kg的炮弹。当其以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波波长是多大？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？答案(1)D(2)6.631037 m3.31028 m/s解析(1)德布罗意波长，即，解得U，D选项正确。(2)炮弹的德布罗意波长为1 m6.631037 m。由得v2 m/s3.31028 m/s。9(1)影响显微镜分辨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，它利用高电压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图象，下列说法正确的是()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(2)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射线穿过晶体时会产生衍射，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。电子质量m9.11031 kg，电子电荷量e1.61019 C，普朗克常数h6.61034 Js。计算具有100 eV动能的电子的动量p和波长；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。答案(1)C(2)p5.41024 kgm/s1.21010 m5.01010 m20.8解析(1)设加速电压为U，电子的电荷量为e，质量为m，则有Ekmv2eU，又由p，得，对电子来说，加速电压越高，越小，衍射现象越不明显，故A、B错误；电子与质子比较，因质子的质量比电子的大得多，可知质子加速后的波长要小得多，衍射现象不明显，分辨本领强，故C正确，D错误。(2)pkgm/s5.41024 kgm/s。 m1.21010 m。电子的动量mv kgm/s271023 kgm/s。电子的波长 m2.41011 m，由E2500 eV4.01016J，得光子波长 m5.01010 m，则20.8。