2020-2021学年5 粒子的波动性和量子力学的建立当堂检测题

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4.5粒子的波动性和量子力学的建立同步练习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．关于光的波粒二象性，下列说法中不正确的是   （       ）A．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性B．能量较大的光子其波动性越显著．C．光波频率越高，粒子性越明显．D．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性2．光子不仅有能量，还有动量，光照射到某个面上就会产生压力。有人设想在火星探测器上安装面积很大的薄膜，正对着太阳光，靠太阳光在薄膜上产生压力推动探测器前进。第一次安装的是反射率极高的薄膜，第二次安装的是吸收率极高的薄膜，那么（　　）A．安装反射率极高的薄膜，探测器的加速度大B．安装吸收率极高的薄膜，探测器的加速度大C．两种情况下，由于探测器的质量一样，探测器的加速度大小应相同D．两种情况下，探测器的加速度大小无法比较3．下列说法正确的是（　　）A．光子的能量与光子动量的平方成正比B．电子的能量越大，其物质波的波长就越长C．单个光子没有波动性，光的波动性是光子相互作用的结果D．不确定性关系意味着我们不可能准确地知道单个粒子的运动情况4．关于光的本性认识，下列说法正确的是（　　）A．光电效应说明光具有粒子性，因而否定了光的波动性B．光的频率越高，其波动性越显著C．在光的单缝衍射实验中，衍射条纹的宽度不相等D．用很弱的光长时间照射双缝得到干涉图样，说明光只有波动性5．下列关于波粒二象性说法正确的是（　　）A．X射线的比紫光的波动性明显B．通过同一个双缝干涉装置，粒子性越明显的光条纹间距越大C．大量光子体现出波动性，个别光子体现出粒子性D．电子的波动性对应的物质波与水波是同一种波6．Li（锂核）是不稳定的，一个静止的Li分裂时的核反应方程为Li―→He＋X＋γ，其中X的动量大小为p1，He的动量大小为p2，γ光子与He运动方向相同，普朗克常量为h，则（　　）A．X是中子B．X是电子C．γ光子的波长为D．γ光子的波长为7．关于光的本质下列说法正确的是（　　）A．在光电效应现象中，光不具有波动性B．在光的干涉、衍射现象中，光不具有粒子性C．在任何情况下，光都既具有波动性、同时又具有粒子性D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的8．下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是（       ）A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波B．光的衍射证实了物质波的假设是正确的C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观物体的波长太大9．关于物质波，下列说法正确的是（　　）A．速度相等的电子和质子，电子的波长长B．动能相等的电子和质子，电子的波长短C．动量相等的电子和中子，中子的波长短D．如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲电子的速度是乙电子的3倍，则甲电子的波长也是乙电子的3倍10．德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式．现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H＋和二价镁离子Mg2＋，已知氢离子与镁离子质量比为1：24，求加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波的波长之比为A．1：4 B．1： C．4：l D．：l11．下列说法正确的是（　　）A．电子的衍射现象说明运动的电子具有波动性B．光的偏振现象说明光具有粒子性C．能量越小的实物粒子，其德布罗意波长越短D．光的色散说明光具有粒子性12．激光致冷是利用激光的辐射压力使中性气体原子速度减慢，温度降低，对计时、精密计量和导航有重要意义。用激光光子照射钠原子，钠原子会吸收光子（不考虑钠原子的质量变化），由于光子和钠原子的动量方向相反。钠原子吸收光子之后其运动速度会降低从而冷却，现在通过激光制冷技术可以使钠原子的温度降低到4.3×10-5 K，现有一个动量为P的钠原子，连续吸收迎面而来的多个频率为v的激光光子，速度减小，已知光速为c，下列说法中正确的是（　　）A．在激光制冷中体现了光的波动性 B．光子的动量为C．每吸收一个光子后钠原子速度改变量不同 D．钠原子吸收个光子后速度减小一半13．关于物质波下列说法中正确的是（　　）A．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相同本质的物质B．物质波和光波都不是概率波       C．粒子的动量越小，其波动性越易观察D．粒子的动量越大，其波动性越易观察14．关于光的波粒二象性的理解正确的是A．大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．光在传播时粒子性显著，而与物质相互作用时波动性显著D．高频光是粒子，低频光是波15．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．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象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．卢瑟福在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D．德布罗意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二、填空题（共4题）16．波长为0.02nm的X射线照射人体骨骼，如果该射线光子被骨骼吸收，则对应逸出电子的能量可估算为________eV（保留一位有效数字），若该射线光子被骨骼中的电子散射，则出射的X射线波长有所__________（填“增大”或“减小”）．（可利用数据：普朗克常量，其中真空中的光速，）17．具有相同动能的中子和电子，其动量大小关系为pn____pe，其物质波波长的大小关系为n_____e。（填，或=）18．小球从这个装置往下掉，能否确定进入哪一格，放很多小球，则_____（填“中间多”还是“两边多”）。19．我国计划在南京建立国际领先的大科学工程装置——“强流高亮度超导质子源”．超导直线加速器将质子加速至0.9倍光速以上，加速过程中，质子的能量增加，则质子的质量________(选填“增加”“不变”或“减小”)，其物质波波长________(选填“增加”“不变”或“减小”)．三、综合题（共4题）20．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？21．2019年1月，中国散裂中子源加速器打靶束流功率超过50kW，技术水平达到世界前列，散裂中子源是由加速器提供高能质子轰击重金属靶而产生中子的装置，一能量为109eV的质子打到汞、钨等重核后，导致重核不稳定而放出20～30个中子，大大提高了中子的产生效率．一个高能质子的动量为p0，打到质量为M、原来静止的钨核内，形成瞬时的复合核，然后再散裂出若干中子，已知质子质量为m，普朗克常量为h．①求复合核的速度v；②设复合核释放的某个中子的动量为p，求此中子的物质波波长λ．22．已知铯的逸出功为，现用波长为的入射光照射金属铯。（普朗克常量，元电荷，电子的质量为）（1）能否发生光电效应？（2）若能发生光电效应，则光电子的德布罗意波长最短为多少？23．电子的静能为0.511MeV，质子的静能为938MeV，被1kV电压加速的电子和质子的德布罗意波长之比（结果涉及电子和质子质量的使用字母表示，电子质量，质子质量）。
参考答案：1．B2．A3．D4．C5．C6．C7．C8．C9．A10．D11．A12．D13．C14．A15．C16．          增大17．          18．中间多19．     增加     减小20．（1）普朗克能量子和爱因斯坦光子理论；（2）电子具有波动性21．①       ②22．（1）能；（2）23．