2018年高中物理 学业分层测评15 第5章 波与粒子 第3节 实物粒子的波粒二象性 第4节“基本粒子”与恒星演化 鲁科版选修3-5.docVIP

第3节 实物粒子的波粒二象性 第4节“基本粒子”与恒星演化 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列说法中正确的是(　　) A．夸克模型说明电子电荷量是最小的电荷单元 B．目前已经发现了自由态的夸克 C．目前发现的夸克有8种 D．每种夸克都有对应的反夸克 【解析】　夸克模型指出目前发现了6种夸克，每种夸克都有对应的反夸克，所以C错误，D正确；夸克所带电荷量小于电子电荷量，但还没有发现自由态的夸克，这就是夸克的“禁闭”，所以A、B错．【答案】　D 2．关于宇宙和恒星的演化，下列说法正确的是(　　) A．宇宙已经停止演化 B．恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定 C．当温度达到一定值时，恒星内发生氦聚变，亮度减弱 D．恒星最终都会演化为黑洞 【解析】　目前宇宙的演化仍在进行，A错．恒星在主序星阶段时停留时间最长、最稳定，B对．恒星内由氢聚变转变为氦聚变时，亮度增加，C错．根据最终质量的不同恒星最终演化为白矮星或中子星或黑洞，D错．【答案】　B 3．(多选)关于物质波，下列认识正确的是(　　) A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波 B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 C．电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的 D．宏观物质尽管可以看成物质波，但它们不具有干涉、衍射等现象 【解析】　据德布罗意物质波理论，任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之相对应，这种波就叫物质波，可见，A选项正确；由于X射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故X射线的衍射现象，并不能证实物质波理论的正确性，故B选项错误；电子是一种实物粒子，电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性，故C选项正确；由电子穿过铝箔的衍射实验知，少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的，无规律的，但大量电子穿过铝箔后所落的位置呈现出衍射图样，即大量电子的行为表现出电子的波动性，干涉、衍射是波的特有现象，只要是波，都会发生干涉、衍射现象，故D选项错误．【答案】　AC 4．(多选)电子的运动受波动性的支配，对氢原子的核外电子，下列说法正确的是(　　) 【导学号 A．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的 B．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置 C．电子绕核运动时电子边运动边振动 D．电子在核外的位置是不确定的 【解析】　根据电子的波粒二象性，其在某时刻出现的位置不能确定，但其在某点出现的概率受波动规律支配，所以A、B、D正确，C错误．【答案】　ABD 5．(多选)光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是(　　) A．单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量Δx大，动量不确定量Δp小，可以忽略 B．当能发生衍射现象时，动量不确定量Δp就不能忽略 C．单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量越小，动量不确定量越大的缘故 D．当发生明显衍射现象时，位置的不确定量Δx不能忽略 【解析】　光在传播过程中的位置和动量的不确定关系为ΔxΔp≥.发生衍射时Δx0，所以Δp不能忽略，故B对．缝越宽Δp越小，缝越窄Δp越大，所以A、C正确．【答案】　ABC 6．(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是 (　　) A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样 B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样 C．大量光子的运动规律显示出光的粒子性 D．个别光子的运动显示出光的粒子性 【解析】　单个光子运动具有不确定性，大量光子落点的概率分布遵循一定规律，显示出光的波动性．使光子一个一个地通过双缝，如果时间足够长，底片上会出现明显的干涉图样，A正确，B、C错误；由光的波粒二象性知，个别光子的运动显示出光的粒子性，D正确．【答案】　AD 7．目前普遍认为，质子和中子都是由被称为u夸克和d夸克的两类夸克组成的，u夸克带电荷量为e，d夸克的带电荷量为－e，e为元电荷，那么质子是由____________个u夸克和________个d夸克组成的，中子是由________个u夸克和________个d夸克组成的． 【解析】　质子带电量为e，应由2个u夸克和1个d夸克组成，中子带电量为0，应由1个u夸克和2个d夸克组成． 【答案】　2　1　1　2 8．估算运动员跑步时的德布罗意波长．为什么我们观察不到运动员的波动性？ 【解析】　设运动员的质量m＝60 kg，运动员跑步时速度约为v＝10 m/s，则其德布罗意波长为：λ＝＝＝ m≈1.1×10－36 m.这个波长极短，因而观察不到运动员的波动性．【答案】　见解析