物理选择性必修 第三册5 粒子的波动性和量子力学的建立测试题

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4.5粒子的波动性和量子力学的建立专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第三册一、选择题（共15题）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．光的干涉和光电效应2．实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现粒子性的是（        ）A．电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B．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C．人们利慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构3．关于光的波粒二象性下列说法中正确的是A．光子说完全否定了波动说B．光的波粒二象性是指光与经典的波与粒子很相似C．光的波动说和光子说都有其正确性，但又都是不完善的，都有不能解释的实验现象D．光的波粒二象性是指光要么具有波动性要么具有粒子性，而不是同时具有波动性和粒子性4．波粒二象性是微观世界的基本特征，下列说法正确的是（     ）A．频率较低的光只有波动性，频率较高的光只有粒子性，统一称为光的波粒二象性B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等5．下列说法正确的是（　　）A．动量大的光子通过双缝干涉装置得到的干涉条纹间距比动量小的光子通过同一装置得到的干涉条纹间距小B．频率高的机械横波在介质中的传播速度比频率低的机械横波在同一介质中的传播速度大C．只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度D．在发生光电效应的情况下，如果照射光的频率越高，则逸出功越大。6．如图所示，光滑水平面上有两个大小相同的钢球A、B，A球的质量大于B球的质量．开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态．两球碰撞后均向右运动．设碰撞前A球的德布罗意波的波长为λ1，碰撞后A、B两球的德布罗意波的波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是(　　)A．λ1＝λ2＝λ3B．λ1＝λ2＋λ3C．D．7．从光的波粒二象性出发，下列说法正确的是（　　）A．光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性B．光的频率越高，光子的能量越大C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方D．在光的干涉中，光子一定到达亮条纹的地方8．以下说法正确的是（　　）A．红光的波长比紫光的波长长B．增透膜利用了光的衍射原理C．光只有粒子性，没有波动性D．红光的光子能量比紫光的光子能量大9．下列说法正确的是（　　）A．发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的强度有关B．光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的C．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D．康普顿效应证实了光具有波动性10．图1是用很弱的光做双缝干涉实验得到的不同数量的光子照射到感光胶片上的照片。图2是1927年戴维孙和汤姆孙分别完成的电子衍射实验简化图，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。关于这两个图片，下列说法中正确的是（　　）  A．图1这些照片说明光只有粒子性没有波动性B．图1这些照片说明光只有波动性没有粒子性C．图2中该实验再次说明光子具有波动性D．图2中该实验说明实物粒子具有波动性11．下列有关波粒二象性的说法中，正确的是（　　）A．大量光子的行为往往表现出光的粒子性B．光电效应现象说明了光具有波粒二象性C．康普顿效应现象说明光具有粒子性D．实物粒子不具有波粒二象性12．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。关于对物理学发展过程中的认识，说法不正确的是A．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想B．波尔的原子模型成功地解释了氢原子光谱的成因C．卡文迪许利用扭秤测出了万有引力常量，被誉为能“称出地球质量的人”D．伽利略利用理想斜面实验，使亚里士多德“重的物体比轻的物体下落的快”的结论陷入困境13．下列说法中正确的是（　　）A．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性B．康普顿效应说明光子既有能量又有动量C．光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动14．让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格（大小约10-10m）上，可得到电子的衍射图样，如图所示。下列说法正确的是（　　）A．电子衍射图样说明了电子具有粒子性B．加速电压越大，电子的物质波波长越长C．电子物质波波长比可见光波长更长D．动量相等的质子和电子，对应的物质波波长也相等15．下列说法中正确的是(   )A．爱因斯坦把物理学带进了量子世界B．光的波粒二象性推翻了麦克斯韦的电磁理论C．光波与宏观现象中的连续波相同D．光波是表示大量光子运动规律的一种概率波二、填空题（共3题）16．实验探究思路：_______、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生_______或衍射现象。17．_______现象、_______现象证明光具有波动性，_____现象证明光具有粒子性，因而光具有_________性。18．我国科学家用冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面蛋白与人体细胞表面蛋白的结合过程。冷冻电子显微镜比光学显微镜分辨率更高，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。由此可知电子比可见光___________（选填“更容易”或“更不容易”或“一样容易”）发生明显衍射。电子束通过由电场构成的电子透镜实现会聚、发散作用。电子透镜由金属圆环M、N组成，其结构如图甲所示，图乙为其截面图（虚线为等势面）。显微镜工作时，两圆环的电势。现有一束电子沿着平行于圆环轴线的方向进入M。则电子在穿越电子透镜的过程中速度不断___________（选填“增大”或“减小”或“不变化”）。三、综合题（共4题）19．我们根据什么说光具有波粒二象性？20．电子质量，普朗克常量，求动能为100eV的自由电子的物质波波长。21．光子不仅有能量而且具有动量，频率为的光子，所具有的能量为，动量为，其中c为光速，h为普朗克常量。光照射到物体表面被反射或吸收时，大量光子与物体表面发生碰撞，光子动量发生改变从而对物体表面产生“光压”。（1）功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，照射某物体的表面，计算单位时间内到达物体表面的光子数；（2）功率为P0、横截面积为S的激光束垂直照射在物体表面时，激光束被物体表面完全反射，求其在物体表面单位面积产生的光压；（3）设想利用太阳光压将物体送到太阳系以外的空间去，这只有在太阳光对物体的光压超过太阳对物体的引力才行。现用一种密度为的物体做成的平板，它的刚性足够强，则当这种平板厚度足够小时，它将能被太阳的光压送出太阳系。试估算这种平板的厚度应小于多少？设平板处于地球公转轨道上，且太阳光垂直入射平板表面且被表面完全反射，不考虑各行星对平板的影响，已知地球公转轨道上的太阳常量，（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能），地球的公转加速度为22．电子由静止经电势差为U＝200 V的电场加速，电子质量m0＝9.1×10－31 kg，求此电子的德布罗意波长。（h＝6.63×10－34 J·s，e＝1.6×10－19 C）
参考答案：1．D2．B3．C4．B5．A6．D7．B8．A9．C10．D11．C12．D13．B14．D15．D16．     干涉     波动性17．     干涉     衍射     光电效应     波粒二象18．     更不容易     增大19．光的干涉和衍射现象是光具有波动性的有力证据，光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性。因此，我们说光具有波粒二象性。20．21．（1）；（2）；（3）22．