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

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1、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

2、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

3、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λ＝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，λ越小，不易发生衍射现象

4、，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λ，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(　　)A．E＝，p＝0B．E＝，p＝C．E＝，p＝0D．E＝，p＝答案　D解析　根据E＝hν，且λ＝，c＝λν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10－10m)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

5、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λ＝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，eU＝mv2－0，电子加速后的速度v＝，电子德布罗意波的波长λ＝＝，故B错误；由电子的德布罗意波波长公式可以知

6、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λ＝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

7、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ε＝hν＝h＝eU，所以λ＝，对应的最大频率νm＝＝，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n>1。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5.0kg的炮弹。

8、①当其以200m/s的速度运动时，它的德布罗意波波长是多大？②若要使它的德布罗意波长与波长为400nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？答案　(1)D(2)①6.63×10－37m　②3.3×10－28m/s解析　(1)德布罗意波长λ＝＝＝，即＝，解得U＝，D选项正确。(2)①炮弹的德布罗意波长为λ1＝＝＝m＝6.63×10－37m。②由λ＝＝得v2＝＝m/s≈3.3×10－28m/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