2015-2016学年人教版选修3-5光的粒子性作业(5)

1．下列说法正确的是()A．质量大的物体，其德布罗意波长短B．速度大的物体，其德布罗意波长短C．动量大的物体，其德布罗意波长短D．动能大的物体，其德布罗意波长短【解析】由λ＝hp知，C正确．【答案】C2．(2013·廊坊高二检测)根据物质波理论，以下说法中正确的是()A．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性B．宏观物体和微观粒子都具有波动性C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显【解析】一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观物体和微观粒子都具有波动性，A错误，B正确；宏观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，C错误；速度相同的质子与电子相比，电子质量小，由λ＝hp＝hmv知电子的物质波波长更长，所以电子波动性更明显，D正确．【答案】BD3．(2012·徐州高二检测)光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹，衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应，这一现象说明()A．光是电磁波B．光具有波动性C．光可以携带信息D．光具有波粒二象性【解析】光能发生衍射现象，说明光具有波动性，B正确；衍射图样与障碍物的形状对应，说明衍射图样中包含了障碍物的信息，C正确；光是电磁波，光也具有波粒二象性，但在这个现象中没有得到反映，A、D不正确．【答案】BC4．关于波的波粒二象性，正确的说法是()A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著B．光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的的光子不具有粒子性D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性【解析】光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子显示波动性，故A、B、D正确．【答案】ABD5．关于光的波粒二象性的理解，正确的是()A．大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著【解析】光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，波动性越强，故A、B、C错误，D正确．【答案】D6．(2013·常州检测)如图17－3－2，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验()图17－3－2A．只能证明光具有波动性B．只能证明光具有粒子性C．只能证明光能够发生衍射D．证明光具有波粒二象性【解析】弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应现象，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确．【答案】D7．(2013·厦门高二检测)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．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＝hp可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长，A正确；电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p＝2mEk可知，电子的动量小，波长长，B错误；动量相等的电子和中子，其波长应相等，C错误；如果甲，乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波长应是乙的13，D错误．【答案】A8．(2012·桂林高二检测)为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜，下列说法中正确的是()A．电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射B．电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射C．电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射D．电子显微镜所利用的电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射【解析】为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的，因为可见光的波长数量级是10－7m，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能精确聚焦，如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了，故A正确．【答案】A9．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，可以估算出德布罗意波长λ＝1.82×10－10m的热中子的动量的数量级可能是()A．10－17kg·m/sB．10－18kg·m/sC．10－20kg·m/sD．10－24kg·m/s【解析】根据德布罗意波长公式：λ＝hp得：p＝hλ＝6.63×10－341.82×10－10kg·m/s＝3.6×10－24kg·m/s可见，热中子的动量的数量级是10－24kg·m/s.【答案】D10．(2013·无锡检测)以下说法正确的是()A．物体都具有波动性B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波C．通常情况下，质子比电子的波长长D．核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道【解析】任何物体都具有波动性，故A对；对宏观物体而言，其波动性难以观测，我们所看到的绳波是机械波，不是物质波，故B错；电子的动量往往比质子的动量小，由λ＝hp知，电子的波长长，故C错；核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故D对．【答案】AD11．光子的动量p与能量ε的关系为p＝εc，静止的原子核放出一个波长为λ的光子，已知普朗克常量为h，光在真空中传播的速度为c，求：(1)质量为M的反冲核的速度为多少？(2)反冲核运动时物质波的波长是多少？【解析】(1)由λ＝hp得p＝hλ，由光子与原子核组成的系统动量守恒，得0＝p－Mv′，故v′＝pM＝hλM.(2)由德布罗意波波长公式λ′＝hp′知，反冲核运动时物质波波长λ′＝hp′＝hp＝λ.【答案】(1)hλM(2)λ12．一质量为450g的足球以10m/s的速度在空中飞行，一个初速度为零的电子，通过电压为100V的加速电场．试分别计算它们的德布罗意波波长．【解析】物体的动量p＝mv.其德布罗意波波长λ＝hp＝hmv.足球的波长：λ1＝hm1v1＝6.63×10－34450×10－3×10m＝1.47×10－34m.电子经电场加速后，速度增加为v2，根据动能定理12m2v22＝eU，p2＝m2v2＝2m2eU.该电子的德布罗意波波长λ2＝hp2＝h2m2eU＝6.63×10－342×9.1×10－31×1.6×10－19×100m＝1.2×10－10m.【答案】1.47×10－34m1.2×10－10m