人教版高中物理選修三4.5 粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立期末測(cè)試卷

粒子的波動(dòng)性和量子力學(xué)的建立練習(xí)一、單選題下列說法中正確的是(????)A.

黑體熱輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)有關(guān)，溫度升高，各種波長(zhǎng)的輻射都有增加，且輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較長(zhǎng)的方向移動(dòng)．普朗克在對(duì)黑體輻射的研究時(shí)，提出了光子的假說B.

光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)則反映了光的波動(dòng)性C.

電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性D.

光波是一種概率波，光的波動(dòng)性是由于光子之間的相互作用引起的，這是光子自身的固有性質(zhì)德布羅意認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，質(zhì)子(H)和α粒子(He)被加速到相同動(dòng)能時(shí)，質(zhì)子和該粒子的德布羅意波波長(zhǎng)之比為(

)A.1：4 B.1:2 C.2：1 D.4:1下列說法正確的是(????)A.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，說明原子內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B.在康普頓效應(yīng)中，入射光子與晶體中的電子碰撞，有些光子散射后的波長(zhǎng)變短C.β衰變時(shí)產(chǎn)生的電子來源于原子核外電子D.任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波，物質(zhì)波是概率波以下說法中正確的是(????)A.光波是概率波，物質(zhì)波不是概率波B.實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性C.實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只是不明顯D.光的波動(dòng)性是光子之間相互作用引起的下列說法正確的是(????)A.質(zhì)子的德布羅意波長(zhǎng)與其動(dòng)能成正比B.天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是α射線C.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動(dòng)性X射線是一種高頻電磁波，若X射線在真空中的波長(zhǎng)為λ，以h表示普朗克常量，c表示真空的光速，以E和p分別表示X射線每個(gè)光子的能量和動(dòng)量，則(????)A.E=?λc，p=0 B.E=C.E=?cλ，p=0 D.E=下列關(guān)于近代物理內(nèi)容的敘述中，正確的是A.兩個(gè)質(zhì)子間不管距離如何，總有核力存在，且核力總是大于庫侖力B.玻爾的原子理論認(rèn)為，電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處在不同的能量狀態(tài)，但不向外輻射能量C.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，保持入射光強(qiáng)度不變，僅提高入射光頻率，逸出的光電子的最大初動(dòng)能不變D.在相同速率的情況下，顯微鏡利用電子流工作比利用質(zhì)子流工作將有更高的分辨率如圖，為生活中遇到的各種波，以下關(guān)于波的說法正確的是(

)A.聲波可以發(fā)生多普勒效應(yīng)B.wifi信號(hào)的傳播需要介質(zhì)C.電子衍射證實(shí)了電子具有粒子性D.月全食時(shí)的紅月亮是因?yàn)榧t光在月球表面發(fā)生干涉所致已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×10A.波長(zhǎng) B.頻率 C.能量 D.動(dòng)量下列說法中正確的是(????)A.實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性B.康普頓效應(yīng)說明光子既有能量又有動(dòng)量C.光是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，單個(gè)光子不具有波粒二象性D.宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)二、多選題波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有(????)A.光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B.熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性C.愛因斯坦首先提出了能量子假說D.動(dòng)能相等的質(zhì)子和電子，電子的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)下列說法中正確的是(????)A.黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)B.按照波爾理論，氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道時(shí)，電子的動(dòng)能增加，原子的能量減小C.在相同速率情況下，利用質(zhì)子流比利用電子流制造的顯微鏡將有更高的分辨率D.對(duì)于同種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek波長(zhǎng)為λ1和λ2的兩束可見光入射到雙縫，在光屏上觀察到干涉條紋，其中波長(zhǎng)為λ1的光的條紋間距大于波長(zhǎng)為λ2的條紋間距。則(下列表述中，下標(biāo)“1”和“2”分別代表波長(zhǎng)為λ1A.這兩束光的光子的動(dòng)量pB.這兩束光從玻璃射向真空時(shí)，其臨界角CC.這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則遏止電壓UD.這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n=2能級(jí)時(shí)產(chǎn)生，則相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能Δ實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動(dòng)性的是(????)A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B.β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)三、填空題一質(zhì)量為5?kg的炮彈以200?m/s的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的德布羅意波長(zhǎng)為_________；假設(shè)它以Ek=4×105J的動(dòng)能運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的德布羅意波長(zhǎng)為_________。(質(zhì)子(?11H)和α粒子(?24He)被加速到相同動(dòng)能時(shí)，質(zhì)子的動(dòng)量______(選填“大于”、“小于”或“等于”用極微弱的紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，隨著曝光時(shí)間的延長(zhǎng)，可以先后得到如圖(a)、(b)、(c)所示的圖樣，這里的圖樣______(填“是”、“不是”)光子之間相互作用引起的，實(shí)驗(yàn)表明光波是一種______(填“概率波”、“物質(zhì)波”)．A、B兩種光子的能量之比為2?:?l，A、B兩種光子的動(dòng)量之比為______________；如果一個(gè)電子的德布羅意波長(zhǎng)和一個(gè)中子的相等，則它們的__________(選填“動(dòng)量”或“動(dòng)能”)也相等．已知普朗克常量?=2π?197MeV?fm/c；電子的質(zhì)量me=0.51MeV/c2，其中c=3.0×108m/s為真空光速，1fm=10?15m，則動(dòng)能為1.0eV的自由電子的物質(zhì)波長(zhǎng)λe答案和解析1.【答案】C【解答】A、根據(jù)黑體輻射的規(guī)律可知，隨溫度的升高，相同波長(zhǎng)的光輻射強(qiáng)度都會(huì)增加，輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)較短的方向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都揭示了光的粒子性，故B錯(cuò)誤；C、任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子質(zhì)子大到行星太陽，都有一種波與之對(duì)應(yīng)這種波稱為物質(zhì)波，故電子和其他微觀粒子，都具有波粒二象性，故C正確；D、波粒二象性是光的根本屬性，與光子之間的相互作用無關(guān)，故D錯(cuò)誤。2.【答案】C【解答】質(zhì)子(?11H)和α粒子(?24He)動(dòng)能相同，根據(jù)動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系式P2=2mE得P=2mE3.【答案】D【解答】A.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故A錯(cuò)誤；B.在康普頓效應(yīng)中，當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí)，把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子，則動(dòng)量減小，根據(jù)λ=?p，知波長(zhǎng)增大，故C.β衰變是原子核的衰變，與核外電子無關(guān)，β衰變時(shí)釋放的電子是由核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子的同時(shí)釋放出來的，故C錯(cuò)誤；D.任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體，無論是大到太陽、地球，還是小到電子、質(zhì)子，都與一種波相對(duì)應(yīng)，這就是物質(zhì)波，物質(zhì)波是概率波，故D正確。4.【答案】C【解析】A.光波和物質(zhì)波都是概率波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC.實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只是不明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；D.光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；5.【答案】D【解析】解：A、由p=2mEk及德布羅意波長(zhǎng)λ=?pB、天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是γ射線，故B錯(cuò)誤；C、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與金屬材料本身有關(guān)，與入射光的頻率無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、衍射是波特有的現(xiàn)象，電子束的衍射圖樣說明電子具有波動(dòng)性，故D正確。6.【答案】D【解答】光子的能量E=?ν=?cλ，光子的動(dòng)量p=?λ，故7.【答案】B【解析】A、核力是短程力，當(dāng)距離超過10?10m時(shí)核力為零，故B、玻爾的原子理論認(rèn)為，電子在不同的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原子處在不同的能量狀態(tài)，但不向外輻射能量，故B正確；C、由光電效應(yīng)方程得?ν=Ekm+D、如果采用具有相同速度的質(zhì)子流，那么根據(jù)物質(zhì)波又稱為德布羅意波的波長(zhǎng)計(jì)算公式：λ=?/p?(?:普朗克常量；p：動(dòng)量；λ：波長(zhǎng))我們知道質(zhì)子的質(zhì)量大約是電子的1836倍，在速度相同的情況下，質(zhì)子具有的動(dòng)量p約是電子的1836倍，h是一樣的，λ更小，即波長(zhǎng)更短，具有更高分辨率，故D錯(cuò)誤；

8.【答案】A【解析】分析：聲波在聲源和觀察者相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)；wifi信號(hào)是電磁波；衍射現(xiàn)象是波動(dòng)性的體現(xiàn)；月全食時(shí)的紅月亮是因?yàn)榇髿鈱拥纳⑸渥饔?。解答：A.聲波在聲源和觀察者相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)可以發(fā)生多普勒效應(yīng)，故A正確；B.

wifi信號(hào)是電磁波，它的傳播不需要介質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C.

電子衍射證實(shí)了電子具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤；D.

月全食時(shí)的紅月亮是因?yàn)榈厍虼髿鈱诱凵浜蜕⑸涞木壒?，使觀察者看到紅月亮，故D錯(cuò)誤；9.【答案】A【解答】根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek又W聯(lián)立得：Ek據(jù)題：鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動(dòng)能較小，由P=??2mEk，可知該光電子的動(dòng)量較小，根據(jù)λ=???P10.【答案】B【解析】解：A、德布羅意在愛因斯坦光子說的基礎(chǔ)上提出物質(zhì)波的概念，認(rèn)為一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有波粒二象性，故A錯(cuò)誤；B、光電效應(yīng)說明光子具有能量，康普頓效應(yīng)說明光子不僅具有能量還具有動(dòng)量，故B正確；C、光是電磁波，不是高速運(yùn)動(dòng)的微觀粒子，但每個(gè)光子都具有波粒二象性，故C錯(cuò)誤；D、宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極不容易觀察到它的波動(dòng)性，故D錯(cuò)誤。11.【答案】ABD【解析】解：A、光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光具有粒子性，故A正確；B、衍射是波特有的性質(zhì)；熱中子束射到晶體上產(chǎn)生的衍射圖樣說明中子具有波動(dòng)性，故B正確；C、普朗克首先提出了能量子假說，故C錯(cuò)誤。D、動(dòng)能相同的質(zhì)子和電子，電子的質(zhì)量小，則其動(dòng)量小，故電子的德布羅意波長(zhǎng)長(zhǎng)波長(zhǎng)，故D正確。12.【答案】ABC【解答】A.由黑體輻射規(guī)律可知，輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)，故A正確；B.庫侖力對(duì)電子做正功，所以動(dòng)能變大，電勢(shì)能變小(電勢(shì)能轉(zhuǎn)為動(dòng)能)而因?yàn)榉懦隽斯庾樱偰芰孔冃?，故B正確；C.相同速率情況下，質(zhì)子流的動(dòng)量大于電子流，根據(jù)λ=?P，可知質(zhì)子流的波長(zhǎng)比利用電子流小，衍射現(xiàn)象不明顯，則有更高的分辨率，故D.根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek=?ν?W，可知，逸出光電子的最大初動(dòng)能Ek13.【答案】BD【解答】A.根據(jù)干涉條紋間距Δx=ldλ可知，λ1>λ2B.由于波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光，折射率和頻率較小，故n1<n2，ν1<ν2C.根據(jù)光電效應(yīng)知識(shí)，eUc=?ν?W0D.根據(jù)氫原子能級(jí)躍遷知識(shí)，?ν=Em?En14.【答案】AC【解答】A.電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確;B.β射線在云室中穿過會(huì)留下清晰的徑跡。可以說明β射線是一種粒子，故B錯(cuò)誤;C.人們利用慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)。中子衍射說明中子是一種波，故C正確;D.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說明光是一種粒子，故D錯(cuò)誤。15.【答案】6.63×10?37

m；3.315×【解答】炮彈的動(dòng)量p=mv=1×103

kg·m/s，它的德布羅意波長(zhǎng)；當(dāng)它以Ek=4×由p′=2mEk，得炮彈的動(dòng)量p′=故答案為：6.63×10?37

m；

3.315×16.【答案】小于；2：1【解答】動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系為：P=2m物質(zhì)波的波長(zhǎng)：λ=?聯(lián)立得到：λ=?質(zhì)子(?11H)和α粒子(?24He)質(zhì)量之比為故答案為：小于，2：1。17.【答案】不是；概率波【分析