高中物理 第五章 波与粒子 第3节 实物粒子的波粒二象性自我小测 鲁科版选修3-5

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1、实物粒子的波粒二象性1.关于物质波，正确的认识是(　　)A.只要是运动着的物体，不论是宏观物体，还是微观粒子，都有相应的波动性B.只有运动着的微观粒子才有物质波；对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波C.由于宏观物体的德布罗意波长太小，所以无法观察到它们的波动性D.电子束照射到金属晶体上得到了电子束的衍射图样，从而证实了德布罗意的假设是正确的2.在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占整个从单缝射入光强的95%以上。假设现在只有一个光子通过单缝，那么该光子(　　)A.一定落在中央亮纹处B.一

2、定落在亮纹处C.可能落在暗纹处D.落在中央亮纹处的可能性最大3.经150V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则(　　)A.所有电子的运动轨迹均相同B.所有电子到达屏上的位置坐标均相同C.电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D.电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置4.减小狭缝宽度，屏上中央亮条纹的宽度增大，这可以理解为(　　)A.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置B.说明粒子更多地到达了中央亮条纹以外的地方C.中央亮条纹的宽度增大，说明粒

3、子的位置不确定性更大了D.中央亮条纹的宽度增大，说明粒子具有垂直于原来动量方向上的动量5.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.10－19JC.10－21JD.10－24J6.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

4、波长设定为，其中n＞1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为(　　)A.B.C.D.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C.最小频率为D.最大频率为8.电子显微镜的最高分辨率高达0.2nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相

5、同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将(　　)A.小于0.2nmB.大于0.2nmC.等于0.2nmD.以上说法均不正确9.某粒子的位置不确定量为10－5m，则其动量的不确定量为_______________。10.质量为60kg的运动员，百米赛跑的成绩为10s，估算该运动员在百米赛跑中的德布罗意波的波长为_____________m。11.电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像X射线穿过结晶体时会产生衍射一样，这一类物质粒子的波动叫物质波。质量为m的电子以速度v运动时，这种物

6、质波的波长可表示为λ＝h/mv。电子质量m＝9.1×10－31kg，电子电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.6×10－34J·s。(1)计算具有100eV动能的电子的动量p和波长λ。(2)若一个静止的电子经2500V电压加速：①求能量和这个电子动能相同的光子的波长，并求该光子的波长和这个电子的波长之比。②求波长和这个电子波长相同的光子的能量，并求该光子的能量和这个电子的动能之比。已知电子的静止能量mc2＝5.0×105eV，m为电子的静质量，c为光速。参考答案1解析：由物质波的定义可

7、知，只要物体运动就会有波动性，其波长。宏观物体的德布罗意波长太小，难以观测。电子束照射在金属晶体上得到电子束的衍射图样，正说明了德布罗意假设的正确性。答案：ACD2解析：光是一种概率波，中央亮纹是指光子落在此处的几率大。对单个光子来讲落在何处是不确定的。答案：CD3解析：电子被150V电压加速后其波长，穿过铝箔时发生衍射。答案：D4答案：AD5解析：由知热中子动量，又，所以热中子动能：。故选项C正确。答案：C6解析：由物质波波长，，可知，，D选项正确。答案：D7解析：波长最短的光子能量最大，其能量

8、，所以，，故选项D正确。答案：D8解析：显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨能力越强，由知，如果把质子加速到与电子相同的速度，质子的波长更短，分辨能力更高。答案：A9解析：由知动量的不确定量，即。答案：5.3×10－30kg·m/s10解析：运动员速度v＝10m/s。由公式。答案：1.1×10－3611解析：(1)。(2)①电子的动量电子的波长，由得，光子波长，则。②光子能量ε＝hc/λ′≈8.3×10－15J。电子动能Ek′＝4.0×10－16J，所以。答案：(1)1.2×