2017-2018学年高二物理人教版选修3-5习题：第17章+波粒二象性+第3节+Word版含答案.docVIP

第十七章　第三节 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1．能够证明光具有波粒二象性的现象是(　A　) A．光的干涉、衍射现象和光电效应 B．光的反射与小孔成像 C．光的折射与偏振现象 D．光的干涉、衍射与光的色散 解析：小孔成像说明光沿直线传播，选项C、D说明光的波动性，故选项A正确。 2．对于光的波粒二象性的说法中，正确的是(　D　) A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子 B．光波与机械波是同样的一种波 C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的 D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性 解析：光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性。粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说。 3．有关光的本性，下列说法中正确的是(　D　) A．光具有波动性，又具有粒子性，这是相互矛盾和对立的 B．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 C．大量光子才具有波动性，个别光子只具有粒子性 D．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 解析：光在不同条件下表现出不同的行为，其波动性和粒子性并不矛盾，A错、D对；光的波动性不同于机械波，其粒子性也不同于质点，B错；大量光子往往表现出波动性，个别光子往往表现出粒子性，C错。 4．(宁夏石嘴山三中2016～2017学年高二下学期月考)关于物质波，下列说法正确的是(　A　) 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．甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍 解析：由λ＝＝＝易判选项A正确。 5．频率为ν的光子，德布罗意波长为λ＝，能量为E，则光的速度为(　AC　) A． B．pE C． D． 解析：根据c＝λν，E＝hν，λ＝，即可解得光的速度为或。 6．根据爱因斯坦“光子说”可知，下列说法错误的是(　ACD　) A．“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” B．光的波长越大，光子的能量越小 C．一束单色光的能量可以连续变化 D．只有光子数很多时，光才具有粒子性 解析：爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同，选项A错误。由E＝h可知选项B正确。一束单色光的能量不能是连续变化，只能是单个光子能量的整数倍，选项C错误。光子不但具有波动性，而且具有粒子性，选项D错误。 二、非选择题 7．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从灯丝F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电压U＝104V，电子质量为m＝0.91×10－30kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。 答案：1.23×10－11m 解析：电子加速后的动能EK＝mv2＝eU，电子的动量p＝mv＝＝。 由λ＝知，λ＝，代入数据得λ≈1.23×10－11m。 能力提升 一、选择题(1～3题为单选题，4～5题为多选题) 1．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，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将(　A　) A．小于0.2nm B．大于0.2nm C．等于0.2nm D．以上说法均不正确 解析：显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨率能力越强，由λ＝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。 2．如图所示，弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成亮暗相间的条纹，与锌板相连的验电器的铝箔有张角，则该实验不能证明(　B　) A．光具有波动性 B．从锌板上逸出带正电的粒子 C．光能发生衍射 D．光具有波粒二象性 解析：该题巧妙地把光的衍射和光电效应实验综合在一起，解题时应从光的衍射、光电效应、光的波粒二象性知识逐层分析，逸出的光电子应带负电。 3．(河北衡水中学2015～2016学年高二下学期调研)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，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是(　D　) A．该实验说明电子具有波动性 B．实验中电子束的德布罗意波长为λ＝ C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显 D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显 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，故A正确；由动能定理可得