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1、6.4实物粒子具有波动性 课时提升练（含解析）一、选择题1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近，已知中子质量，普朗克常量，可以估算德布罗意波长的热中子动能的数量级为（ ）ABCD2如图所示为各种波动现象所形成的图样，下列说法正确的是（）A甲为光的圆盘衍射图样B乙为光的薄膜干涉图样C丙为光的圆盘衍射图样D丁为电子束穿过铝箔后的衍射图样3下列关于光具有波粒二象性的叙述中正确的是( )A光的波动性与机械波、光的粒子性与质点都是等同的B大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性C光有波动性又有粒子性，是互相矛盾的，是不能
2、统一的D光的频率越高，波动性越显著4新型冠状病毒2019-nCoV属于属的新型冠状病毒，直径约60-140nm。科研人员常用现代电子显微镜观察单个病毒，其分辨本领可以达到0.2nm。已知显微镜工作物质的波长越短，显微镜的分辨本领越强。物质波波长，p为物体的动量，h为普朗克常数，可见光的波长为400-760nm。下列说法错误的是（）A卢瑟福发现了电子，并且验证了电子的波动性B电子束的物质波波长比可见光的波长短的多C电子的速度越大，电子显微镜的分辨本领越强D若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则分辨本领会进一步提高5波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（）A光电效应现象揭示了光的
3、波动性B黑体辐射的强度与温度无关C康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波的波长也相等6以下说法正确的是（）A如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体B光波是一种概率波，但一个光子通过狭缝后，具体落在哪一点，还是可以确定的C光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应则证明了光具有波动性D玻尔认为，电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，轨道半径是连续的，可以取任意值7波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是（）A粒子的动量越小，其波动性越易观察B速率相同的质子和电子，质子的德布罗意波长比电子长C康普顿
4、效应进一步证实了光的波动说的正确性D电子的衍射现象可以证明光具有粒子性8下列关于物理学发展史说法正确的是（）A奥斯特发现“磁生电”B麦克斯韦预言了电磁波的存在，并捕捉到了电磁波C普朗克提出微观粒子的能量是量子化的D汤姆孙发现了原子的核式结构9下列说法正确的是（）A任意运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波B康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量C紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射D德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长102021年开始实行的“十四五”规划提出，把量子技术与人工智能和半导体一起列为重点研发对象。技术方面，中国量子通信专利数超3
5、000项，领先美国。在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法错误的是（）A普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念B玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念C赫兹大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性D弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，获得了除光谱测量外用其他方法证实原子中分立能级存在的途径，为能够证明原子能量的量子化现象提供了实验基础11若一个波长在100nm（）附近的极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎，则能够电离一个分子的能量约为（普朗克常量取，真空光速）（）ABCD
6、12德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波，下列关于物质波的说法中正确的是（）A物质波和光波都是概率波B实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物体C动能相等的电子和质子，电子的波长短D动量相等的电子和中子，中子的波长短13关于光的波动性与粒子性以下说法正确的是（ ）A爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说B光电效应现象说明了光的粒子性C频率越高的电磁波，粒子性越显著D波长越长的电磁波，粒子性越显著14实物粒子和光都具有波粒二象性。下列选项中，突出体现波动性的是（）A电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B
7、人们利用中子衍射来研究晶体的结构C人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关15对光的波粒二象性的理解，正确的是（ ）A凡是光的现象，都可用光的波动性去解释，也可用光的粒子性去解释B波粒二象性就是微粒说与波动说的统一C一切粒子的运动都具有波粒二象性D大量光子往往表现出波动性，少量光子往往表现出粒子性二、解答题16德布罗意认为：任何一个运动着的物体，都有着一种波与它对应，波长是，式中p是运动着的物体的动量，h是普朗克常量。已知某种紫光的波长是440nm，若将电子加速，使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10-4倍，求：(1)电子
8、的动量的大小；(2)试计算加速电压的大小。(电子质量m=9.110-31kg，电子电荷量e=1.610-19C，普朗克常量h=6.6310-34Js，加速电压的计算结果取一位有效数字)17如图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，结合图样及课本内容回答下列问题：（1）德布罗意提出“实物粒子也具有波动性”假设的理论基础是什么？（2）电子束穿过铝箔的衍射图样说明了什么？参考答案1C【详解】试题分析：由德布罗意波公式：，得，而，则所以，因此热中子的动能的数量级 10-21J考点：物质波【名师点睛】任何物质均有物质波，不过质量很小时物质具有波的特性，体现显著2D【详解】A圆盘衍射图样特征为，中央为含一个亮斑的
9、图形阴影，外部环绕着宽度越来越小的亮环，A错误；B中央为含一个亮斑的图形阴影，外部环绕着宽度越来越小的亮环，为圆盘衍射图样，B错误；C阴影部分中央没有亮斑，故不是圆盘衍射图样，C错误；D电子穿过铝箔时的衍射图样特征是，中央是一个较大的亮斑，条纹宽度不等，相邻条纹间距不变，D正确。故选D。3B【详解】A光的波动性与机械波、光的粒子性与质点有本质的区别，A错误；B大量光子显示波动性，个别光子显示粒子性，B正确；C光是把粒子性和波动性有机结合在一起的矛盾统一体，C错误；D光的频率越高，粒子性越显著，D错误。故选B。4A【详解】A汤姆逊发现了电子，并利用晶体做了电子束衍射实验，证实了电子的波动性，选项
10、A错误，符合题意；B电子束的物质波波长比可见光的波长短的多，选项B正确，不符合题意；C根据电子的速度越大，波长越短，则电子显微镜的分辨本领越强，选项C正确，不符合题意；D若显微镜采用速度与电子束相同的质子流工作，则根据因质量质量大于电子，可知波长更短，则分辨本领会进一步提高，选项D正确，不符合题意。故选A。5C【详解】A光电效应现象揭示了光的粒子性，A错误；B黑体辐射的强度与温度有关，B错误；C康普顿效应表明光子有动量，揭示了光的粒子性的一面，C正确；D由动能和动量的表达式可得由于质子质量较大，故动能相等的质子和电子，它们的动量不相等，由可知，他们的德布罗意波的波长不相等，D错误。故选C。6A
11、【详解】A由黑体的定义可知，如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，A正确；B光波是一种概率波，一个光子通过狭缝后，落在各点的概率是不一样的；B错误；C光电效应和康普顿效应都证明了光具有粒子性，C错误；D玻尔认为电子在绕核运动的过程中，服从经典力学规律，但电子的轨道是量子化的，即不是连续的，D错误。故选A。7A【详解】A由知，p越小，越大，其波动性越易观察，A正确；B由则质子的质量大于电子的质量，质子的德布罗意波长比电子短，B错误；C康普顿效应进一步证实了光的粒子特性，C错误；D电子的衍射说明实物粒子也具有波动性，D错误。故选A。8C【详解】A奥斯特发
12、现电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；B麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，在人类历史上首先捕捉到了电磁波，故B错误；C普朗克提出微观粒子的能量是量子化的，故C正确；D卢瑟福首先提出原子的核式结构模型，故D错误。故选C。9A【详解】A德布罗意认为，任何一个运动着的物体，而不仅仅是微观粒子，都具有一种波和它对应，即物质波。故A正确；B康普顿效应表明光子不但有能量，而且还有动量，选项B错误；C紫光照射某金属时有电子向外发射，因红光的频率小于紫光，则红光照射该金属时不一定有电子向外发射，选项C错误；D德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项D错误。
13、故选A。10C【详解】A普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，A正确，不符合题意；B玻尔第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B正确，不符合题意；C德布罗意大胆地把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，C错误，符合题意；D弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子，获得了除光谱测量外用其他方法证实原子中分立能级存在的途径，为能够证明原子能量的量子化现象提供了实验基础，D正确，不符合题意。故选C。11B【详解】能够电离一个分子的能量为故选B。12A【详解】A物质波和光波都是概率波，选项A正确；B实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，但实物粒子
14、与光子不是同一种物质，选项B错误；C电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式可知，电子的动量小，由可知，动量小的波长长，选项C错误；D由可知，动量相等的电子和中子，波长一样长，选项D错误。故选A。13BC【详解】试题分析：爱因斯坦的光子说不否定光的电磁说，即光既有波动性又有微粒性，选项A错误；光电效应现象说明了光的粒子性，选项B正确；频率越高的电磁波，粒子性越显著；频率越低的电磁波波动性越强，选项C正确；波长越长的电磁波，频率越低，其波动性越显著，选项D错误；故选BC.考点：光的波动性与粒子性.14ABC【详解】A干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动
15、性，故A正确；B可以利用中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，故B正确；C人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，故C正确；D光电效应实验，说明的是能够从金属中打出光电子，说明的是光的粒子性，不能突出说明光的波动性，故D错误。故选ABC。15CD【详解】光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强，所以CD正确16(1)p1.510-23 kgm/s ；(2)U=8102 V【详解】(1)根据可得电子的动量(2)电子在电场中加速，有得17（1）普朗克能量子和爱因斯坦光子理论；（2）电子具有波动性【详解】略