高中物理波粒二象性200题(带答案)

试卷第1页，总81页评卷人得分一、选择题1．实物粒子和光都具有波粒二象性。下列事实中不能突出体现波动性的是()A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关【答案】D【解析】电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，可以说明电子是一种波；β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子；人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波；人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波；光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，说明光是一种粒子．故选项D正确.2．下列说法正确的是A.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子B.利用狂粒子散射实验可以估算原子的半径C.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【答案】A【解析】根据玻尔理论，氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子，选项A正确；卢瑟福在用a粒子轰击金箔的实验中发现了质子，提出原子核式结构学说，通过实验可以估算原子核的半径，而不是原子的半径，故B错误；原子核发生衰变时要遵守电荷数守恒和质量数守恒的规律，选项C错误；发生光电效应时光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与光强无关，选项D错误；故选A.3．下列说法正确的是()A.居里夫人通过𝛼粒子散射实验建立了原子核式结构模型B.𝛽衰变中产生的𝛽射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说D.组成原子核的核子（质子、中子）之间存在着一种核力，核力是万有引力的一种表现【答案】C【解析】A、卢瑟福通过𝛼粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故A正确；B、β衰变中产生的𝛽射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故B错误；C、爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说，故C正确；D、核力是一种强相互作用力，核子结合成原子核，不是万有引力的一种表现，故D错误。4．以下说法正确的是A.汽车在有积雪的路面上快速转弯时容易发生侧滑，是因为汽车受到了离心力B.在地球表面发射一个物体并使它绕月球运动，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度C.牛顿时空观认为时间和空间都是独立于物体及其运动而存在的试卷第2页，总81页D.爱因斯坦认为光是一份一份的，每一份叫一个光子，光子的能量跟光的传播速度成正比【答案】C【解析】汽车在水平路面上转弯，靠静摩擦力提供向心力；汽车在有积雪的路面上快速转弯时容易发生侧滑，是因为汽车受到的摩擦力减小的原因，汽车不受离心力，故A错误．根据万有引力提供向心力，在半径一定的情况下，速度越大，所需要的向心力越大．如果向心力不足，物体将做离心运动．物体在地球表面轨道上运动时，受到的向心力刚好对应的速度就是7.9km/s．超过就要做离心运动．而要完全脱离地球引力，需要的速度为11.2km/s．所以，当速度在7.9--11.2km/s之间时．人造卫星既不能保持在地球附近做圆周运动，又无法完全逃离地球．最终轨迹就是一个椭圆，故B错误．经典时空观认为空间和时间是独立于物体及其运动而存在的，故C正确．爱因斯坦认为：光是一份一份的，每一份叫一个光子，光子的能量跟光的频率成正比，故D错误．故选：C.5．有关下列四幅图的说法正确的是（）A.甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C.丙图中，射线甲由β粒子组成，射线乙为γ射线，射线丙由α粒子组成D.丁图中，链式反应属于轻核聚变【答案】B【解析】A、甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，但不是一定等于v，故A错误；B、乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C、丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由电子组成，故C错误；D、丁图中链式反应属于重核裂变，故D错误；故选B.【点睛】本题考查了选修内容，掌握基础知识即可正确解题，对选修内容要熟练掌握基础知识；入射光的频率增大，光电子的最初动能增大，遏止电压增大，光电效应现象中，遏制电压与光照强度无关．6．根据不确定性关系ΔxΔp≥4πh，判断下列说法正确的是（）A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关【答案】AD【解析】不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度．故A、D正确．7．对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是（）A．不受外力作用时光子就会做匀速运动B．光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动试卷第3页，总81页C．只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度D．运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律【答案】D【解析】光子不同于宏观力学的粒子，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项A、B错误；根据概率波、不确定关系可知，选项C错误，故选D。8．在光的双缝干涉实验中，在光屏上放上照相底片并设法减弱光子流的强度，尽可能使光子一个一个地通过狭缝，在曝光时间不长和曝光时间足够长的两种情况下，其实验结果是（）①若曝光时间不长，则底片上出现一些无规则的点②若曝光时间足够长，则底片上出现干涉条纹③这一实验结果证明了光具有波动性④这一实验结果否定了光具有粒子性A．①②③对B．①②④对C．①③④对D．②③④对【答案】A【解析】实验表明，大量光子的行为表现为波动性，个别光子行为表现为粒子性。上述实验表明光具有波粒二象性，故①②③正确，即A正确。9．如图所示是一个粒子源，产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光。那么在荧光屏上将看到（）A．只有两条亮纹B．有多条明暗相间的条纹C．没有条纹D．只有一条亮纹【答案】B【解析】由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，所以选项B正确。10．关于电子的运动规律，以下说法正确的是（）A．电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律B．电子如果表现出粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律C．电子如果表现出波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律D．电子如果表现出波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律【答案】C【解析】由于电子是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵从牛顿运动定律，所以选项A、B错误；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，但可确定电子在某点附近出现的概率且遵循波动规律，选项C正确，D错误．11．一颗质量为10g的子弹，以200m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显衍射现象，那么障碍物的尺寸应为（）A．3．0×10－10m试卷第4页，总81页B．1．8×10－11mC．3．0×10－34mD．无法确定【答案】C【解析】由p＝mv，λ＝hp可知德布罗意波长λ＝hmv＝3436.63101010200－－m＝3．32×10－34m，所以障碍物的尺寸为3．0×10－34m，符合发生明显衍射的条件．12．下列说法中正确的是（）A．物质波属于机械波B．只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C．德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波D．宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性【答案】C【解析】任何一个运动的物体都具有波动性，但因为宏观物体的德布罗意波波长很短，所以很难看到它的衍射和干涉现象，所以C项对，B、D项错；物质波不同于宏观意义上的波，故A项错．13．下列说法中正确的是（）A．质量大的物体，其德布罗意波长小B．质量小的物体，其德布罗意波长小C．动量大的物体，其德布罗意波长小D．速度大的物体，其德布罗意波长小【答案】C【解析】根据p＝mv，德布罗意波公式λ＝hp，可得C正确。14．有关光的本性，下列说法中正确的是（）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【答案】D【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。15．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）试卷第5页，总81页A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【答案】B【解析】由eUc＝12mv2＝hν－W可知ν丙ν甲＝ν乙λ甲＝λ乙λ丙，所以A、D错，B对。由hν0＝W，所以C错。16．频率为ν的光子，具有的能量为hν，动量为hc，将这个光子打在处于静止状态的电子上，光子将偏离原来的运动方向，这种现象叫光的散射．散射后的光子（）A．虽改变原来的运动方向，但频率保持不变B．光子将从电子处获得能量，因而频率增大C．散射后的光子运动方向将与电子运动方向在一条直线上，但方向相反D．由于电子受到碰撞，散射后的光子频率低于入射光的频率【答案】D【解析】光子与电子碰撞满足动量守恒和能量守恒，故碰后电子获得了部分能量，从而光子能量hν减小，即频率减小，则波长变大，所以D选项正确．17．关于光电效应，下列说法中正确的是（）A．光电子的最大初动能随着入射光的强度增大而增大B．只要入射光的强度足够强，照射时间足够长，就一定能产生光电效应C．在光电效应中，饱和电流的大小与入射光的频率无关D．任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应【答案】D【解析】由光电效应的实验规律可知，选项D正确；由光电效应方程可以推出光电子的最大初动能应随着入射光频率的增大而增大，选项A错误；饱和光电流的大小与光强有关，入射光频率一定时，饱和光电流大小与光强成正比，若是光强一定，入射光的频率越高，则光子数就少，饱和光电流就小了，所以选项C错误；能否发生光电效应，与照射的时间长短及入射光的强度无关，选项B错误。18．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为6．63×10－34J·s，光速为3．0×108m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A．2．3×10－18WB．3．8×10－19WC．7．0×10－10WD．1．2×10－18W【答案】A【解析】每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收到最小功率为试卷第6页，总81页P＝6hct＝34896.63103106530101－－W＝2．3×10－18W。19．对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（）A．在相同介质中，绿光的折射率最大B．红