第6章 第2节 实物粒子的波粒二象性 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

1．关于粒子的波动性，下列说法正确的是(　　) A．实物粒子具有波动性，仅是一种理论假设，无法通过实验验证 B．实物粒子的动能越大，其对应的德布罗意波波长越大 C．只有带电的实物粒子才具有波动性，不带电的粒子没有波动性 D．实物粒子的动量越大，其对应的德布罗意波的波长越短 解析：选D。戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的衍射图样，证明了实物粒子的波动性，故A错误；根据德布罗意的波长公式λ＝，又动量与动能的大小关系有p＝，联立两式可得λ＝，所以实物粒子的动量越大，其对应的德布罗意波的波长越短，实物粒子的动能越大，其对应的德布罗意波的波长越短，故B错误，D正确；粒子具不具有波动性与带不带电无关，故C错误。 2．关于光的波粒二象性，下列说法错误的是(　　) A．光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著 B．光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著 C．频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性 D．个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性 解析：选C。光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子显示波动性，故A、B、D正确，C错误。 3．(2024·新课标卷，T17)三位科学家由于在发现和合成量子点方面的突出贡献，荣获了2023年诺贝尔化学奖，不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光。现有两种量子点分别发出蓝光和红光，下列说法正确的是(　　) A．蓝光光子的能量大于红光光子的能量 B．蓝光光子的动量小于红光光子的动量 C．在玻璃中传播时，蓝光的速度大于红光的速度 D．蓝光在玻璃中传播时的频率小于它在空气中传播时的频率 解析：选A。由于红光的频率小于蓝光的频率，则红光的波长大于蓝光的波长，根据E＝hν，可知蓝光光子的能量大于红光光子的能量，根据p＝，可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量，故A正确，B错误；由于红光的折射率小于蓝光，根据v＝，可知在玻璃中传播时，蓝光的速度小于红光的速度，故C错误；光从一种介质射入另一种介质中频率不变，故D错误。 4．要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列有关电子显微镜的说法正确的是(　　) A.它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射的特点 B．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射的特点 C．它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射的特点 D．它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射的特点 解析：选A。电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A正确。 5．任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ＝，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，现有一个德布罗意波波长为λ1的物体1和一个德布罗意波波长为λ2的物体2相向正碰后粘在一起，已知|p1|<|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波波长为(　　) A．　　　　 　 　 B． C． D． 解析：选D。由动量守恒定律|p2|－|p1|＝(m1＋m2)v知，－＝，所以λ＝，故D正确。 6．有关光的波粒二象性、物质波，下列说法正确的是(　　) A．个别光子只有粒子性，多数光子的作用效果才表现为波动性 B．光电效应揭示了光具有粒子性，光的波长越短，其粒子性越显著 C．速度相等的电子和质子，电子的动量小，电子的物质波波长短 D．康普顿效应揭示了光具有波动性 解析：选B。光子既有波动性又有粒子性，个别光子的作用效果往往表现为粒子性，大量光子的作用效果往往表现为波动性，A错误；光电效应揭示了光具有粒子性，光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，B正确；速度相等的电子和质子，电子的动量小，根据物质波的波长公式λ＝可知，电子的波长长，C错误；康普顿效应揭示了光具有粒子性，D错误。 7．德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波波长的表达式λ＝。现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H＋和二价镁离子Mg2＋。已知氢离子与镁离子的质量之比为1∶24，则加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波波长之比为(　　) A．1∶4 B．1∶4 C．4∶1 D．4∶1 解析：选D。离子加速后的动能Ek＝qU，离子的德布罗意波长λ＝＝＝，所以λH＋∶λMg2＋＝4∶1，故D正确。 8．关于实物粒子的波粒二象性，下列说法不正确的是(　　) A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微观粒子都具有波粒二象性 B．高速运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，没有特定的运动轨道 C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的 D．实物粒子的运动有特定的轨道，所以实物粒子不具有波粒二象性 解析：选D。德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念，认为一切运动的物体都具有波粒二象性，故A正确，D错误；运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道，B正确；波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的，故C正确。 9．下列说法正确的是(　　) A．质子的德布罗意波长与其动能成正比 B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线 C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关 D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性 解析：选D。由德布罗意波长公式λ＝可知，质子的波长与动量成反比，而动量与动能关系为p＝，A错误；天然放射的三种射线，穿透能力最强的是γ射线，B错误；光电效应实验中的截止频率是指使金属恰好发生光电效应时入射光的频率，即hν＝W，只与金属的逸出功W有关，C错误；衍射是波的特性，所以电子束穿过铝箔的衍射图样说明电子具有波动性，D正确。 10．影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射越明显，分辨本领越低。电子显微镜有较高的分辨本领，最高分辨率高达0.2 nm。如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同速度的情况下，质子显微镜的最高分辨率将(　　) A．小于0.2 nm B．大于0.2 nm C．等于0.2 nm D．无法确定 解析：选A。波长越短，衍射越不明显，显微镜分辨率越高，由于质子质量大于电子质量，加速到相同速度后，质子的动量大于电子的动量，根据λ＝可知，质子的波长比电子的波长短，因此质子显微镜的最高分辨率将小于0.2 nm，A正确。 11．如图所示，光滑水平面上有A、B两球，开始时A球以一定的速度向右运动，B球处于静止状态。两球碰撞后均向右运动，设碰撞前A球的德布罗意波长为λ1，碰撞后A、B两球的德布罗意波长分别为λ2和λ3，则下列关系正确的是(　　) A．λ1＝λ2＝λ3 B．λ1＝λ2＋λ3 C．λ1＝ D．λ1＝ 解析：选D。由动量守恒定律得p1＝p2＋p3，又p＝，得＝＋，所以λ1＝，D正确。 12．(12分)一颗质量为5.0 kg的炮弹(普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光在真空中的速度c＝3×108 m/s) (1)以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波波长多大？(4分) (2)假设它以光速运动，它的德布罗意波波长多大？(4分) (3)若要使它的德布罗意波波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？(4分) 解析：直接利用德布罗意波关系式进行计算。 (1)炮弹以200 m/s的速度运动时，其德布罗意波波长 λ1＝＝＝ m＝6.63×10－37 m。 (2)炮弹以光速运动时的德布罗意波波长 λ2＝＝＝ m＝4.42×10－43 m。 (3)由λ＝＝，得 v＝＝ m/s≈3.32×10－28 m/s。 答案：(1)6.63×10－37 m　(2)4.42×10－43 m (3)3.32×10－28 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $