高中物理 第十七章 波粒二象性 3 粒子的波动性成长训练 新人教版选修3-5

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1、3粒子的波动性主动成长夯基达标1.下列哪组现象能说明光具有波粒二象性(　　)A.光的色散和光的干涉B.光的干涉和光的衍射C.光的反射和光电效应D.泊松亮斑和光电效应思路解析：光的色散、光的反射可从波动性与粒子性两方面分别予以理解，故选项A、C错误.光的干涉、衍射现象只说明了光的波动性，选项B错误.泊松亮斑能说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故选项D正确.答案：D2.对于光的波粒二象性的说法中，正确的是(　　)A.一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B.光子与电子是同一种粒子，光波与机械波是同样一种波

2、C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子的能量E=hν中，频率ν仍表示的是波的特性思路解析：根据波粒二象性，光同时具有波动性和粒子性，选项A错误.光不同于宏观观念的粒子和波，故选项B错误.光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，选项C错误.光子的能量与其对应的能量成正比，而频率是反映波动特征的物理量，因此E=hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系，光子说并未否定电磁说，故选项D正确.答案：D3.在历史上，最早证明了德布罗意

3、波存在的实验是(　　)A.弱光衍射实验B.电子束在晶体上的衍射实验C.弱光干涉实验D.以上都不正确思路解析：根据课本知识我们知道，最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验.故B正确.答案：B4.试估算质量为1000kg的汽车，以10m/s运动时的德布罗意波的波长.思路解析：汽车运动时的动量p=mv=1000×10kg·m·s-1=104kg·m·s-1根据德布罗意波波长计算公式有：m=6.63×10-38m.答案：6.63×10-38m5.金属晶体中晶格大小的数量级为10-10m，电子经加速电场加速

4、，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图象，则这个加速电场的电压约为多少？思路解析：当电子运动的德布罗意波波长与晶格大小差不多时，可以得到明显的衍射图样，由此，可以估算加速电场的电压.设加速电场的电压为U，则电子加速动能Ek=EU,而电子的动量电子的德布罗意波长加速电压V=1.5×102V.答案：1.5×102V6.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：E=mc2,其中c为光在真空中的速度.计算频率为ν=5×1014Hz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

5、电子的运动速度是多少？该电子物质波的波长λe是多少？思路解析：根据光子说，光子的能量E=hν=mc2,故得动量kg·m·s-1=1.1×10-27kg·m·s-1.设电子质量为me,速度为ve,动量为peE,则pe=meEve,依题pe=p,则电子的速度大小为m/s=1.2×103m/s该电子物质波的波长为m=6.0×10-7m.答案：1.1×10-27kg·m·s-1　1.2×103m/s　6.0×10-7m走近高考7.人类对光的本性的认识经历了曲折的过程.下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是(

6、　　)A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波D.光具有波粒二象性思路解析：光具有波粒二象性，即既有波动性，又有粒子性.其中波动性是指光是一种电磁波,也是一种概率波，光的干涉、衍射说明光是一种波；光的粒子性是指光可以看作由一份份能量组成的，即光子，但不是牛顿说的“微粒”，其中光电效应说明了光有粒子性.故B、C、D正确答案：BCD8.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

7、中子质量m=1.67×10-27kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,可以估算德布罗意波长λ=1.82×10-10m的热中子动能的数量级为(　　)A.10-17JB.10-18JC.10-21JD.10-24J思路解析：由德布罗意波波长公式得：中子的动量kg·m·s-1,所以中子的动能为：J=3.9×10-21J.答案：C