作业(十六) 粒子的波动性和量子力学的建立-【精讲精练】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册知能达标训练（人教版2019）

⑧e 电压，且电压是1.6V时，电流表示数为0，因此光电子： 8.C由题意可知，亮条纹是电子到达概率大的地方，暗 的最大初动能为Em=l.6eV,根据光电效应原理可 条纹是电子到达概率小的地方，故A正确：电子是实物 知阴极金属的逃出功为W。=E-Ekm=10.49eV,A 粒子，能发生衍射现象，该实验说明物质波理论是正确 错误：光电子的最大初动能为Ekm=L.6eV> 的，不能说明光子的波动性，故B、D正确，C错误。 1.51eV,能使n=3能级的氢原子电离，B正确：由电 9.ABC弹子球的波长相对太短，所以检测其波动性几乎 流的定义有q=I1=,可知当饱和电流为1.6uA时， 不可能，A正确：无线电波波长较长，所以通常表现为波 每秒有103个光电子到达A极板，又光电子数与光子 动性，B正确：电子波长与金属晶体尺度差不多，所以能 数相等，则1s内最少有1013个氢原子从n=3能级跃 利用金属品体观察电子的波动性，C正确：由物质波理 迁到基态，C错误：当电压表示数为3V,且有光电子到 论知，D错误。 达A极板时，说明此时K、A极板间所加电压为正向 电压，则到达A板的光电子的动能一定大于等于 10.解析(1)p=√/2mE 3eV,D正确。 =√2×9.1×101×100×1.6×105kg·ms 11.C由能级跃迁公式△E=Em一En得△E1=E4一E2= ≈5.4×10-24kg·m.s -0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV,△E2=Ea-E2= A=1=6.63X10-34 -151eV-(-3.4e)=1.89eV,据AE-货=m p5.4×10-2m≈1,2X1010m。 (2)电子的动量 知A错误，C正确；△E3=E:一E3=一0.85eV一 p'=√/2mE-√2meU (-1.51eV)=0.66cV,所以氢原子从n=4的能级向 刀=3的能级跃迁时能量差对应的光子处于红外线波： =√2×9.1×10-31×1.6×1019×2500kg·m/s 段，B错误：氢原子在一2的能级时，只有吸收光子能 ≈2.7×10-24kg·m/s, 量大于等于3.4eV时才能电离，D错误。 电子的波长 12.解析（1)可能发射4X(售-D=6种频率的光子。 1'=h=6.63×10-34 2 b1 2.7X10-2gm≈2.5X10-1m. (2)由玻尔的跃迁规律可得光子的能量为E=E!一 光子能量E=Ek'-h=2500eV=4.0×10-16J, E2=-0.85eV-(-3.40)eV=2.55eV。 (3):只大于绝的逸出功，故光子只有照射绝金属上时 光子波长1=h=6.63×10-别×3×108 E 4×10-16 m≈5.0X 才能发生光电效应。根据爱因斯坦的光电效应方程可 得光电子的最大初动能为Ekm=e一Wo=2.55eV一 1.9eV=0.65eV. 100m.则分=20. 答案(1)6(2)2.55eV(3)铯金属0.65eV 答案(1)5.4×104kg·m/s1.2×1010m 作业（十六）粒子的波动性和量子力学的建立 (2)5.0×10-10m20 1.C 作业（十七）原子核的组成 2.A由=么可知，动量大的波长短。电子与质子的速 1.B由于三种射线的能量不同，所以贯穿能力最强的是 Y射线，B射线次之，a射线最弱，故选B。 度相等时，电子动量小，波长长。电子与质子动能相等 :2,BC首次发现天然放射现象的是法国物理学家贝可勒 时，由动量与动能的关系式：p=√2mE可知，电子的动 尔，放射现象表明了原子核的可变性，即原子核不是单 量小，波长长。动量相等的电子和中子，其波长应相 一的粒子。 等。如果甲、乙两电子的速度远小于光逸，甲的速 :3.CHe核内有2个质子，1个中子，核外有2个电子 度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波 B,D错误，C正确：H核内有1个质子，与He不是同 长应是乙的分 位素，A错误。 3D报据：=，且A=夕c=A可得X特线年个光子的 4.C3射线是高速电子流，组成B射线的粒子为电子，① 错误：红外线的波长比X射线的波长长，②对；α射线为 能量为-，每个光子的动量为力 h 高速急核流，α粒子即为气原子核，③错误：Y射线是光 子流，贯穿本领比《射线强，④对。故正确答案为C。 4.C根据入=么可以判断选项C正确。 5.D在放射性元素的原子核中，2个质子和2个中子结合 得较紧密，有时作为一个整体放出，这就是《粒子的来 5.C根据入=么可以判新选项C正确。 源，不能据此认为α粒子是原子核的组成部分。原子核 里是没有电子的，但中子可以转化成质子，并向核外释放 6.ACD由物质波的定义可知，只要物体运动就会有波动 一个电子，这就是B粒子。原子核发出射线后处于高能 性，其波长入=么，B错误，A正确：宏观物休的德布罗意 级，在回到低能级时多余的能量以Y光子形式辐射出来， 波长太短，难以观测，C正确：电子束照射在金属品体上 形成Y射线，故原子核里也没有Y粒子，故D正确。 得到电子束的衍射图样，说明了德布罗意的假设是正确 6.C原子核中质量数是质子数的2倍或2倍还多些。 的，D正确 7.AC 8.B根据原子核的符号的含义：A表示质量数，Z表示质 飞B在电场中加速U三2m心-名，又由物质淀公式 子数，则中子数为A一Z,所以B正确。 =人得= √2mD所以经相同电压加速后的质子与 h 9.AC由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中a 粒子受的洛伦兹力向上，3粒子受的洛伦兹力向下，轨 电子相比，质子的物质波波长短，波动性弱，从而质子显 迹都是圃孤。由于a射线带正电，3射线带负电，所以在 微镜分辨本领较强，故B正确。 同样的混合场中不可能都做直线运动。本题应选A、C。 38作业(十六) 粒子的波动性和量子力学的建立 [基础训练] 5.质量为n的粒子原来的速度为v,现将粒 _ 子的速度增大到2v,则该粒子的物质波的 1.下列说法正确的是 波长将(粒子的质量保持不变) _ ) A.物质波属于机械波 A.保持不变 B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒 B.变为原来波长的两倍 子才具有波动性 C.变为原来波长的一半 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,大阳都 D.变为原来波长的/②倍 有一种波与之相对应,这种波叫物质波 6.(多选)关于物质波,下列认识正确的是 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 A.只要是运动着的物体,不论是宏观物 动性 体,还是微观粒子,都有相应的波动性 2.关于物质波,下列说法正确的是 这就是物质波 A.速度相等的电子和质子,电子的波长长 B. 只有运动着的微观粒子才有物质波,对 B.动能相等的电子和质子,电子的波长短 于宏观物体,不论其是否运动,都没有 C.动量相等的电子和中子,中子的波长短 相对应的物质波 D.如果甲、乙两电子的速度都远小于光 C.由于宏观物体的德布罗意波长太短,所 速,甲电子速度是乙电子的3倍,则甲 以难以观察到它们的波动性 电子的波长也是乙电子的3倍 D. 电子束照射到金属晶体上得到了电子 3.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真 束的衍射图样,从而证实了德布罗意品 空中的波长为入,以表示普朗克常量; 假设是正确的 c表示真空中的光速,以;和)分别表示X [能力提升 射线每个光子的能量和动量,则 ( 7.显微镜观看细微结构时,由于受到衍射现 A.:- B.一 “,力一 #△,-0 C 象的影响而观察不清,因此观察越细小的 结构,就要求波长越短,波动性越弱,在加 hc hc ,-0 速电压值相同的情况下,电子显微镜与质 4.根据德布罗意波的概念,下列说法正确的是 子显微镜的分辨本领,下列判定正确的是 ( ) A.质量大的物体,其德布罗意波长短 A. 电子显微镜分辩本领较强 B.速度大的物体,其德布罗意波长短 B.质子显微镜分辨本领较强 C.动量大的物体,其德布罗意波长短 C.两种显微镜分辨本领相同 D.动能小的物体,其德布罗意波长短 D.两种显微镜分辨本领无法比较 37 ·物理·选择性必修 第三册(配BJ版) 8.电子衍射实验装置的简化图如图所示。下 (1)计算具有100eV动能的电子的动量 列说法不正确的是 ~_ )和波长; (2)若一个静止的电子经2500V电压加 速,求能量和这个电子动能相同的光子的 板 波长,并求该光子的波长和这个电子的波 窄缝 品体(光栅) 长的比值。 A.亮条纹是电子到达概率大的地方 B.该实验说明物质波理论是正确的 C.该实验再次说明光子具有波动性 D.该实验说明实物粒子具有波动性 9.(多选)下表列出了几种不同物体在某种速 度下的德布罗意波波长和频率为1MHz 的无线电波的波长,根据表中数据可知 ( 质量/kg 速度/(m·s)波长/m 弹子球 2.0X10-2 1.0×10-2 3.3×10-30 5.0X10{ 电子/(100eV) 9.1×10-31 1.2×10-1 无线电波/(1MHz 3.0×10{ 3.0×102 A.要检测弹子球的波动性几乎不可能 B. 无线电波通常只能表现出波动性 C. 电子照射到金属晶体上能观察到它的 波动性 D. 只有可见光才有波粒二象性 10. 电子和光一样具有波动性和粒子性,它表 现出的波动的性质,就像X射线穿过晶 体时会产生衍射一样,这一类实物粒子的 波动叫物质波。质量为的电子以速度 v运动时,这种物质波的波长可表示为 子电荷量e-1.6×10-C,普朗克常量 h=6.63×10-*J·s。(结果保留2位有 效数字) 38