课时跟踪检测(二十三) 波粒二象性（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

课时跟踪检测(二十三)　波粒二象性 (网阅作业,选择题请在答题区内作答) 1.关于物质波,下列说法中正确的是 (　 ) A.实物粒子与光子一样都具有波粒二象性,所以实物粒子与光子是相同本质的物质 B.德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子,认为实物粒子也具有波动性 C.康普顿效应表明光具有波动性,即光子不仅具有能量还具有动量 D.粒子的动量越小,其波动性越不显著 2.(2025·四川高考)某多晶薄膜晶格结构可以等效成缝宽约为3.5×10-10 m的狭缝。下列粒子束穿过该多晶薄膜时,衍射现象最明显的是 (　 ) A.德布罗意波长约为7.9×10-13 m的中子 B.德布罗意波长约为8.7×10-12 m的质子 C.德布罗意波长约为2.6×10-11 m的氮分子 D.德布罗意波长约为1.5×10-10 m的电子 3.(多选)在验证光的波粒二象性实验中,下列说法正确的是 (　 ) A.使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,底片上将出现衍射条纹 B.单个光子通过狭缝后,底片上会出现完整的衍射图样 C.光的波动性是大量光子的运动规律 D.光子通过狭缝的路线是直线 4.(多选)在光的单缝衍射实验中,在光屏上放上照相底片,并设法控制光的强度,尽可能使光子一个一个地通过狭缝,假设光子出现在中央亮纹处的概率为90%,下列说法正确的是 (　 ) A.第一个光子一定出现在中央亮纹上 B.第一个光子可能不出现在中央亮纹上 C.如果前9个光子均出现在中央亮纹上,则第10个光子还有可能出现在中央亮纹上 D.如果前9个光子均出现在中央亮纹上,则第10个光子一定不能出现在中央亮纹上 5.用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素,1像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点。现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为 (　 ) A.光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的 B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的 C.大量光子表现光具有粒子性 D.光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性 6.一个德布罗意波长为λ1的中子和另一个德布罗意波长为λ2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为 (　 ) A.　 B.　 C.　 D. 7.(多选)1927年戴维森和G.P.汤姆孙分别完成了电子束衍射的实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一。如图所示是该实验装置的简化图,下列说法正确的是 (　 ) A.亮条纹说明电子不是沿直线运动的 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 8.X射线是一种高频电磁波,若X射线在真空中的波长为λ,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量,则 (　 ) A.E=,p=0　　　　　 B.E=,p= C.E=,p=0 D.E=,p= 9.(10分)爱因斯坦的相对论提出,物体的能量和质量之间存在一个定量关系:E=mc2,其中c为光在真空中的速度。计算频率为ν=5×1014Hz的光子具有的动量是多少?若一电子的动量与该光子相同,该电子的运动速度是多少?该电子物质波的波长λe是多少?(电子质量取9.1×10-31 kg,结果均保留两位有效数字) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(二十三) 1.选B　实物粒子与光子一样都具有波粒二象性,但实物粒子与光子本质不同,故A错误;德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子,认为实物粒子也具有波动性,故B正确;康普顿效应表明光具有粒子性,即光子不仅具有能量还具有动量,故C错误;根据德布罗意的物质波公式λ=可知,粒子的动量越小,波长越长,其波动性越明显,故D错误。 2.选D　当波通过尺寸与其波长相近的障碍物或狭缝时,会发生明显的衍射现象。对于粒子而言,德布罗意波长λ决定了其波动性,衍射的明显程度通常与波长λ和狭缝宽度的比值相关,当接近或大于1时,衍射现象非常明显,则可知德布罗意波长约为1.5×10-10 m的电子束穿过该多晶薄膜时的衍射现象最明显。故选D。 3.选AC　个别或少数光子表现出光的粒子性,大量光子表现出光的波动性。使光子一个一个地通过狭缝,如果时间足够长,通过狭缝的光子数足够多,光子的分布遵循波动规律,则底片上将会显示出衍射图样,选项A、C正确。单个光子通过狭缝后,路径是随机的,底片上不会出现完整的衍射图样,选项B、D错误。 4.选BC　对每个光子而言,出现在中央亮纹的概率均为90%,所以第一个光子有可能出现在中央亮纹上,也有可能不出现在中央亮纹上,选项A错误,B正确;如果前9个光子均出现在中央亮纹上,第10个光子出现在中央亮纹的概率仍为90 %,所以第10个光子可能会出现在中央亮纹上,选项C正确,D错误。 5.选D　数码相机拍出的照片不是白点,不能说明显示粒子性,故A错误;光的波粒二象性是光的内在属性,即使是单个光子也有波动性,跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关,故B错误;大量光子表现光具有波动性,故C错误;光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性,故D正确。 6.选A　中子的动量p1=,氘核的动量p2=,对撞后形成的氚核的动量p3=p2+p1,所以氚核的德布罗意波长为λ3==,故A正确,B、C、D错误。 7.选ABD　亮条纹处是电子能到达的地方,故A正确;电子是实物粒子,能发生衍射现象,说明实物粒子具有波动性,物质波理论是正确的,不能说明光子的波动性,故B、D正确,C错误。 8.选D　根据E=hν,且λ=,c=λν可得X射线每个光子的能量为E=,每个光子的动量为p=,故D正确。 9.解析:根据光子说,光子的能量E=hν=mc2,故得动量p=mc== kg·m/s≈1.1×10-27 kg·m/s 设电子质量为me,速度为ve,动量为pe,则pe=meve 依题意pe=p 则电子的速度大小为 ve=== m/s≈1.2×103 m/s 电子物质波的波长为 λe=== m≈6.0×10-7 m。 答案:1.1×10-27kg·m/s　1.2×103 m/s　6.0×10-7 m $