教科版（2019）选择性必修第三册 6.3波粒二象性 课时过关练（含解析）.docxVIP

2026年

2026年教科版（2019）选择性必修第三册6.3波粒二象性课时过关练（含解析）

一、单选题

1．在卫星导航系统中，既要测量物体平动的线性加速度，又要测量物体转动的角速度。最近，量子导航领域的动态引人注目。一种是冷原子技术，使用的是冷原子的物质波干涉。通用的电子设备无法观测到常温下原子的物质波干涉。由于原子具有质量，加速度与外力对应，导致冷原子的物质波干涉效应会随着所在系统的加速度而变化，根据这种变化既能测量线性加速度（加速度计），也能测量转动角速度（陀螺仪）。另一种是原子自旋陀螺技术，能获得更高灵敏度的转动测量陀螺仪。测量前在接近零磁场环境下，原子通过光泵极化，使其自旋状态趋向一致。测量角速度时，原子的自旋方向会发生偏转。通过自旋磁场自补偿，能够实现对惯性的敏感和对磁场波动的抑制，从而实现对旋转角速度的精确探测，广泛用于精密导航和基础物理研究。根据上述信息，下列说法正确的是()

A.相对于常温原子，冷原子的物质波的波长较短

B.基于冷原子技术的原子加速度计和原子陀螺仪可以共用冷原子资源

C.基于原子自旋陀螺技术的转动测量陀螺仪需要在接近零磁场环境下工作

D.在原子自旋陀螺技术中，不能测量匀速转动系统的角速度

2．1672年，牛顿提出光是从光源发出的一种物质微粒，但微粒说在解释光的一些复杂现象时遇到困难。20世纪初，科学家们在众多实验基础上逐渐对光本质有了全新认识，使人们对光的理解更加深入，下面实验示意图能说明光的性质的是()

A.①③ B.②③ C.③④ D.②④

3．关于物质波，以下说法正确的是()

A.物质波就是机械波 B.实物粒子具有波动性

C.光是粒子，不具有波动性 D.电子不会发生干涉与衍射现象

4．用如图甲所示的装置进行光电效应实验，所得图像如图乙所示。当极板间电压时，从K极发出的初动能最大的光电子到达A极时，其德布罗意波长是从K极发出时的()

A. B. C.1倍 D.2倍

5．汤姆孙利用电子束穿过铝箔，得到如图所示的衍射图样。则()

A.该实验现象是电子粒子性的表现

B.该实验证实了原子具有核式结构

C.实验中电子的物质波波长与铝箔中原子间距差不多

D.实验中增大电子的速度，其物质波波长变长

6．激光可以冷却中性原子，此过程光子和原子的物质波波长近似相等，则二者具有相近的()

A.速度 B.动量 C.质量 D.能量

7．下列哪种物理现象可以说明光具有粒子性()

A.薄膜干涉 B.康普顿效应 C.光的偏振 D.泊松亮斑

8．中科院暗物质粒子探测卫星“悟空”（DAMPE）的探测成果在《自然》杂志上在线发表：宇宙空间中存在着质量为m、动能为的新物理粒子，科学家推测，它可能就是暗物质。普朗克常量为h。根据以上信息，这种新物理粒子的物质波的波长为()

A. B. C. D.

二、多选题

9．有一种新型光电效应量子材料，其逸出功为。当紫外光照射该材料时，只产生动能和动量单一的相干光电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得条纹间距为。已知电子质量为m，普朗克常量为h，光速为c，则()

A.电子的动量 B.电子的动能

C.光子的能量 D.光子的动量

10．如图所示，一个单色点光源功率为P，发射波长为λ的光。在离点光源距离为R处放置一小锌板，锌板正对点光源的面积为S，锌板表面有电子逸出。已知电子质量为m、电荷量为e，光速为c，普朗克常量为h，锌的逸出功W，则下列说法正确的是()

A.光子的能量为

B.光子的动量为

C.锌板每秒钟接收到的光子数为

D.锌板逸出电子的最大动能

11．利用金属晶格（大小约）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，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，电荷量为e，初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则()

A.该实验说明了电子具有波动性

B.实验中电子的德布罗意波长为

C.加速电压U越大，电子的衍射现象越明显

D.若用动能相同的质子替代电子，衍射现象将更加明显

三、计算题

12．德布罗意提出的物质波的含义是什么?有哪些实验证实了微观粒子具有波动性?

13．已知中子质量，普朗克常量，请估算物质波波长的热中子动能的数量级。

参考答案

1．答案：B

解析：A.根据德布罗意波长公式

其中h为普朗克常量，p为动量，因冷原子是通过降低温度等方式使得原子热运动减缓，其动量p减小，所以冷原子的物质波波长较长，故A错误；

B.由题知，由于原子具有质量，加速度与外力对应，导致冷原子的物质波干涉效应会随着所在系统的加速度而变化，根据这种变化既能测量线性加速度（加速度计），也能测量转动角速度（陀螺仪），故基于冷原子技术测量线性加速度（加速度计）