第4.5节 粒子的波动性和量子力学的建立（分层练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）

第4.5课 粒子的波动性和量子力学的建立 ID： 一、单选题 1．下列对于德布罗意波的认识，正确的是（    ） A．光波是一种物质波 B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性 【答案】C 【详解】A.光波是电磁波，A错误； B.X光衍射实验只能说明光具有波动性，不能说明物质波的假设是正确的，B错误； C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的， C正确. D.宏观物体由于波长太短，所以看不到它的干涉，衍射现象，但仍具有波动性，D错误； 2．下列各选项中列举的两个现象都能说明光具有波动性的是（　　） A．光的折射、反射 B．光的反射、干涉 C．光的衍射、干涉 D．光的直线传播、光电效应 【答案】C 【详解】光的粒子性能够很好地解释光的直线传播、反射、折射，光电效应也证明了光的粒子性，光的干涉、衍射证明了光具有波动性，故C正确，ABD错误。 3．下列说法正确的是（　　） A．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波 D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 【答案】C 【详解】A．入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应，红光的频率小于紫光的频率，故紫光照射某金属时，有电子向外发射，红光照射不一定有电子向外发射，故A错误； B．康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故B错误； C．德布罗意指出波粒二象性不只是光子才有，一切运动的物质都有波粒二象性，故C正确； D．微观粒子的德布罗意波长为 其中p为微观粒子的动量，故动量越大，其对应的波长就越短，故D错误。 故选C。 4．下列说法正确的是（　　） A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 B．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念 C．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想 D．汤姆孙发现了电子并且提出了原子的核式模型 【答案】C 【详解】A．玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子发光现象，故A错误； B．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了量子理论的概念，故B错误； C．1924年德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想，故C正确； D．1896年汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，揭示了原子是有复杂结构的，故D错误。 故选C。 二、多选题 5．说明光具有粒子性的现象是（ ） A．光电效应 B．光的干涉 C．光的衍射 D．康普顿效应 【答案】AD 【详解】AD．光电效应、康普顿效应体现了光的粒子性，故AD符合题意； BC．光的干涉、衍射说明光具有波动性，故BC不符合题意。 故选AD。 6．通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法正确的是（   ） A．能量较大的光子其波动性越显著 B．速度相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显 C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 D．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变长了 【答案】CD 【详解】A．由 可知，能量较大的光子其频率较高，波长较短，波动性较不显著，A错误； B．由 可知，速度相同的质子和电子相比，质子的动量较大，波长较短，波动性较不明显，B错误； C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性，C正确； D．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，动量减小，由B的解析可知，光子的波长变长，D正确。 故选CD。 7．关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，此时锌板和验电器都带正电 B．图乙中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大 C．图丙说明光子既有粒子性也有波动性 D．戴维孙和汤姆孙利用图丁证明电子具有波动性 【答案】AD 【详解】A．图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，有电子逸出，锌板和验电器都带正电，A正确； B．在阴极板上产生的光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，B错误； C．图丙中的康普顿效应，说明光子具有粒子性，C错误； D．戴维孙和汤姆孙利用电子束的衍射实验证明了电子具有波动性，D正确。 故选AD。 三、解答题 8．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出来的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压U＝104V，电子质量为m＝9.1×10－31kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金箔上，发生衍射现象，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。（h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19C，结果保留三位有效数字） 【答案】1.23×10-11m 【详解】电子加速过程，根据动能定理有 eU=mv2 根据动能和动量的定义式有 以上两式与 联立得 代入数据可得 λ≈1.23×10-11m / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4.5课 粒子的波动性和量子力学的建立 ID： 一、单选题 1．下列对于德布罗意波的认识，正确的是（    ） A．光波是一种物质波 B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D．宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性 2．下列各选项中列举的两个现象都能说明光具有波动性的是（　　） A．光的折射、反射 B．光的反射、干涉 C．光的衍射、干涉 D．光的直线传播、光电效应 3．下列说法正确的是（　　） A．紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射 B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波 D．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 4．下列说法正确的是（　　） A．玻尔建立了量子理论，成功解释了各种原子发光现象 B．普朗克通过对黑体辐射的研究，第一次提出了光子的概念 C．德布罗意首先提出了物质波的猜想，而电子衍射实验证实了他的猜想 D．汤姆孙发现了电子并且提出了原子的核式模型 二、多选题 5．说明光具有粒子性的现象是（ ） A．光电效应 B．光的干涉 C．光的衍射 D．康普顿效应 6．通过学习波粒二象性的内容，你认为下列说法正确的是（   ） A．能量较大的光子其波动性越显著 B．速度相同的质子和电子相比，质子的波动性更为明显 C．波粒二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性 D．康普顿效应中光子与静止的电子发生相互作用后，光子的波长变长了 7．关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．图甲中紫光照射到锌板上可以发生光电效应，此时锌板和验电器都带正电 B．图乙中入射光的强度越大，则在阴极板上产生的光电子的最大初动能越大 C．图丙说明光子既有粒子性也有波动性 D．戴维孙和汤姆孙利用图丁证明电子具有波动性 三、解答题 8．如图所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出来的热电子可认为初速度为零，所加的加速电压U＝104V，电子质量为m＝9.1×10－31kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金箔上，发生衍射现象，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。（h＝6.63×10－34J·s，e＝1.6×10－19C，结果保留三位有效数字） / 学科网（北京）股份有限公司 $$