高中物理 第2章 波和粒子 2_3 光是波還是粒子 2_4實物是粒子還是波學業(yè)分層測評 滬科版選修3-5
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2.3 光是波還是粒子 2.4實物是粒子還是波 (建議用時:45分鐘) [學業(yè)達標] 1.關(guān)于光的波粒二象性的說法中,正確的是( ) A.一束傳播的光,有的光是波,有的光是粒子 B.光子與電子是同樣的一種粒子,光波與機械波是同樣的一種波 C.當光和物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出粒子性 D.光在傳播過程中表現(xiàn)出波動性 E.光是一種波,同時也是一種粒子,光子說并未否定電磁說,在光子能量ε=hν中,頻率ν仍表示的是波的特性 【解析】 光是一種波,同時也是一種粒子,光具有波粒二象性,A錯誤;當光和物質(zhì)作用時,是“一份一份”的,表現(xiàn)出粒子性,光的干涉、衍射又說明光是一種波,光既不同于宏觀的粒子,也不同于宏觀的波,B錯誤,C、D正確;光具有波粒二象性,光的波動性與粒子性不是獨立的,由公式ε=hν可以看出二者是有聯(lián)系的.光的粒子性并沒有否定光的波動性,E正確. 【答案】 CDE 2.下列說法正確的是 ( ) A.概率波就是機械波 B.物質(zhì)波是一種概率波 C.概率波和機械波的本質(zhì)是一樣的,都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D.在光的雙縫干涉實驗中,若有一個光子,則無法定這個光子落在哪個點上 E.光波是一種概率波 【解析】 機械波是振動在介質(zhì)中的傳播,而概率波是粒子所到達區(qū)域的機率大小可以通過波動的規(guī)律來確定,故其本質(zhì)不同.A、C錯,B對;由于光是一種概率波,光子落在哪個點上不能確定,D、E對. 【答案】 BDE 3.關(guān)于物質(zhì)波,下列說法正確的是( ) A.速度相等的電子和質(zhì)子,電子的波長長 B.動能相等的電子和質(zhì)子,電子的波長長 C.動量相等的電子和中子,中子的波長短 D.甲電子速度是乙電子的3倍,甲電子的波長也是乙電子的3倍 E.動量相等的粒子,其波長也相等 【解析】 由λ=可知,動量大的粒子的波長短,電子與質(zhì)子的速度相等時,電子動量小,波長長,選項A正確;電子與質(zhì)子動能相等時,由動量與動能的關(guān)系式p=可知,電子的動量小,波長長,選項B正確;動量相等的電子與中子,其波長應相等,選項C錯誤E正確;如果甲、乙兩電子的速度遠小于光速,甲的速度是乙的三倍,則甲的波長應是乙的,選項D錯誤. 【答案】 ABE 4.關(guān)于物質(zhì)波,下列認識正確的是 ( ) A.任何運動的物體(質(zhì)點)都對應一種波,這種波叫物質(zhì)波 B.X射線的衍射實驗證實了物質(zhì)波假說是正確的 C.電子的衍射實驗證實了物質(zhì)波假說是正確的 D.宏觀物體盡管可以看成物質(zhì)波,但無法觀察到其干涉、衍射等現(xiàn)象 E.最早提出物質(zhì)波的是牛頓 【解析】 由德布羅意假說可判斷選項A正確;X射線的衍射實驗證實了X射線是波長很短的電磁波,故選項B錯誤;電子的衍射實驗證實了電子具有波動性,故選項C正確;宏觀物體對應的物質(zhì)波的波長極短,實驗室無法進行實驗,選項D正確,物質(zhì)波由德布羅意提出,E錯誤. 【答案】 ACD 5.在單縫衍射實驗中,中央亮紋的光強占從單縫射入的整個光強的95%以上.假設(shè)現(xiàn)在只讓一個光子能通過單縫,那么該光子( ) A.一定落在中央亮紋處 B.一定落在亮紋處 C.可能落在亮紋處 D.可能落在暗紋處 E.落在中央亮紋處的可能性最大 【解析】 根據(jù)光的概率波的概念,對于一個光子通過單縫落在何處,是不可確定的,但概率最大的是落在中央亮紋處,可達95%以上.當然也可能落在其他亮紋處,還可能落在暗紋處,只不過落在暗處的概率很小而已,故只有C、D、E正確. 【答案】 CDE 6.關(guān)于經(jīng)典波的特征,下列說法正確的是( ) A.具有一定的頻率,但沒有固定的波長 B.具有一定的波長,但沒有固定的頻率 C.既具有一定的頻率,也具有固定的波長 D.同時還具有周期性 E.在空間是彌散開來的 【解析】 根據(jù)經(jīng)典波的定義和特點進行分析可以得到C、D、E正確. 【答案】 CDE 7.在單縫衍射實驗中,從微觀粒子運動的不確定關(guān)系可知( ) 【導學號:67080020】 A.不可能準確地知道單個粒子的運動情況 B.縫越窄,粒子位置的不確定性越大 C.縫越寬,粒子位置的不確定性越大 D.縫越窄,粒子動量的不確定性越大 E.縫越寬,粒子動量的不確定性越大 【解析】 由不確定性關(guān)系ΔxΔpx≥知縫寬時,位置不確定性越大,則動量的不確定性越小,反之亦然,因此選項A、C、D正確. 【答案】 ACD 8.1927年戴維孫和革末完成了電子衍射實驗,該實驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理實驗之一.如圖231所示的是該實驗裝置的簡化圖,下列說法正確的是( ) 圖231 A.亮條紋是電子到達概率大的地方 B.該實驗說明物質(zhì)波理論是正確的 C.該實驗再次說明光子具有波動性 D.該實驗說明實物粒子具有波動性 E.該實驗說明電子的運動可以用軌跡來描述 【解析】 亮條紋是電子到達概率大的地方,該實驗說明物質(zhì)波理論是正確的及實物粒子具有波動性,該實驗不能說明光子具有波動性,選項C、E說法不正確. 【答案】 ABD 9.對于微觀粒子的運動,下列說法中不正確的是( ) A.不受外力作用時光子就會做勻速運動 B.光子受到恒定外力作用時就會做勻變速運動 C.只要知道電子的初速度和所受外力,就可以確定其任意時刻的速度 D.運用牛頓力學無法確定微觀粒子的運動規(guī)律 E.微觀粒子具有波動性 【解析】 光子不同于宏觀力學的粒子,不能用宏觀粒子的牛頓力學規(guī)律分析光子的運動,選項A、B錯誤;根據(jù)概率波、不確定關(guān)系可知,選項C錯誤. 【答案】 ABC [能力提升] 10.下表列出了幾種不同物體在某種速度下的德布羅意波波長和頻率為1MHz的無線電波的波長,由表中數(shù)據(jù)可知 ( ) 質(zhì)量/kg 速度(ms-1) 波長/m 彈子球 2.010-2 1.010-2 3.310-30 電子(100 eV) 9.010-31 5.0106 1.210-10 無線電波(1 MHz) 3.0108 3.3102 A.要檢測彈子球的波動性幾乎不可能 B.無線電波通常情況下只表現(xiàn)出波動性 C.電子照射到金屬晶體上能觀察到波動性 D.只有可見光才有波動性 E.只有無線電波才有波動性 【解析】 彈子球的波長很小,所以要檢測彈子球的波動性幾乎不可能,故選項A正確.無線電波的波長很長,波動性明顯,所以選項B正確.電子的波長與金屬晶格的尺寸相差不大,能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,所以選項C正確.一切運動的物體都具有波動性,所以選項D、E錯誤. 【答案】 ABC 11.從衍射的規(guī)律可以知道,狹縫越窄,屏上中央亮條紋就越寬,由不確定性關(guān)系式ΔxΔpx≥可知更窄的狹縫可以更準確地測得粒子的________,但粒子________的不確定性卻更大了 【解析】 由ΔxΔpx≥,狹縫變小了,即Δx減小了,Δp變大,即動量的不確定性變大. 【答案】 位置 動量 12.一輛摩托車以20 m/s的速度向墻沖去,車身和人共重100 kg,求車撞墻時的不確定范圍. 【解析】 根據(jù)不確定關(guān)系ΔxΔpx≥得: Δx≥=m≈2.6410-38m. 【答案】 Δx≥2.6410-38m 13.氦氖激光器所發(fā)紅光波長為λ=6.23810-7 m,譜線寬度Δλ=10-18 m,求當這種光子沿x方向傳播時,它的x坐標的不確定量多大? 【解析】 紅光光子動量的不確定量為Δpx= 根據(jù)ΔxΔpx≥得位置的不確定量為: Δx≥== m≈7.9610-20 m. 【答案】 大于或等于7.9610-20 m- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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