5. 粒子的波动性和量子力学的建立（培优考点练）物理人教版选择性必修第三册

5.粒子的波动性和量子力学的建立 目录 题型分组练 1 题型01 德布罗意波 1 题型02 概率波 3 题型03 光的波粒二象性 6 创新拓展练 8 新题速递 11 题型分组练 题型01 德布罗意波 1．（2026·江苏·高考临考诊断）一个静止的电子，在经过电压U加速后，其德布罗意波长为λ。若要让另一同样的静止电子的德布罗意波长为，则加速电压值为（    ） A． B． C．3U D．9U 【答案】C 【详解】电子在加速电场中，由动能定理得 解得动量 结合德布罗意波长公式 联立得 可知德布罗意波长与加速电压的平方根成反比，即 将已知条件， 解得 故选C。 2．（2026·江西宜春·模拟）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量，普朗克常量，可以估算德布罗意波长为的热中子的动量和动能的数量级分别是（　　） A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】A 【详解】根据，可得动量 则动量数量级为；根据动能和动量的关系可知，动能 则动能数量级为。 故选A。 3．关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．光电效应现象说明光具有粒子性 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．一个电子和一个质子具有相同的动能时，电子的德布罗意波长更小 D．在铁轨上运行的动车组、在跑道上跑步的运动员等宏观物体只具有粒子性，不具有波动性 【答案】A 【详解】A．光电效应现象表明光的能量是一份一份的（以光子形式存在），光子和金属中电子的相互作用满足能量守恒，说明光具有粒子性，故A正确； B．康普顿效应中光子和电子碰撞满足动量守恒、能量守恒，表明光子具有动量，证明光具有粒子性，而非波动性，故B错误； C．德布罗意波长公式为 动能和动量的关系为 联立得 动能相同时，电子质量远小于质子，因此电子的德布罗意波长更大，故C错误； D．宏观物体也具有波粒二象性，只是其动量极大，德布罗意波长极短，波动性难以被观测，并非只具有粒子性，故D错误。 故选A。 4．（2026·四川成都·二诊模拟）现代量子力学的理论体系主要是在1925年至1927年之间建立起来的。以下关于量子力学相关的物理学史和理论阐述正确的是（　　） A．玻尔的原子能级模型可以描述大多数原子的结构 B．黑体由于不发出辐射所以看起来是黑色的 C．德布罗意的“物质波”假设认为任何运动的粒子都具有波动性，它可以通过电子的衍射实验观察到 D．爱因斯坦的光电效应理论认为：光电流强度与入射光的频率成正比 【答案】C 【详解】A．玻尔的原子能级模型仅适用于氢原子等单电子系统，无法描述大多数多电子原子的结构，故A错误。 B．黑体的定义是可以完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射的物体，黑体本身会向外发出热辐射，并非不发出辐射，故B错误。 C．德布罗意的“物质波”假设认为所有运动的粒子都具有波动性，电子的衍射实验验证了电子的波动性，故C正确。 D．爱因斯坦光电效应理论指出，光电流强度与入射光的强度成正比，入射光频率仅影响光电子的最大初动能，与光电流强度无关，故D错误。 故选C。 5．（2026·江苏苏北七市·二调）我国建造的世界上亮度最高的第四代同步辐射光源“未来之光”，和第三代同步辐射光源相比，电子被加速后的能量更高，辐射的X射线穿透能力更强，则（　　） A．电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更长 B．电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更短 C．电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更长 D．电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更短 【答案】D 【详解】电子的物质波波长为 电子被加速后能量更高，即更大，因此电子的物质波波长更短。光子能量 题意知X射线穿透能力更强，说明光子能量E更高，对应的波长更短。 故选D。 题型02 概率波 6．（2025·浙江·真题）一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样则（　　） A．该实验表明电子具有粒子性 B．图中亮纹为电子运动的轨迹 C．图中亮纹处电子出现的概率大 D．电子速度越大，中心亮斑半径越大 【答案】C 【详解】A．该实验表明电子具有波动性，A错误；     BC．根据“概率波”特点可知，图中亮纹处电子出现的概率大，亮纹处并非电子运动的轨迹，B错误，C正确； D．根据物质波的表达式有 可知，电子的速度越大，其物质波波长变短，衍射现象越不明显，则中心亮斑半径越小，D错误。 故选C。 7．（选必三·单元测试）关于概率波的说法，正确的是（    ） A．概率波就是机械波 B．光波是一种概率波 C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若只有一个粒子，则可以确定它将从哪一个缝穿过 【答案】B 【详解】A．概率波具有波粒二象性，因此，概率波不是机械波，故A错误； BD．光是一种概率波，不能准确知道某个光子的轨迹，故B正确，D错误； C．概率波和机械波都能发生干涉和衍射现象，但它们的本质不一样，故C错误。 故选B。 8．（25-26高三下·北京育才学校·阶段检测）有关光的现象，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．干涉现象说明光是横波 C．偏振现象说明光具有粒子性 D．光电效应说明光子有能量 【答案】D 【详解】A．康普顿效应表明光子除具有能量外还具有动量，是光具有粒子性的证据，故A错误； B．干涉是所有波特有的共性，横波、纵波都能发生干涉，偏振现象才能说明光是横波，故B错误； C．偏振是横波特有的性质，偏振现象说明光是横波，证明光具有波动性，故C错误； D．光电效应中，光子的能量被金属表面电子吸收，使电子获得足够能量逸出金属，直接说明光子具有能量，故D正确。 故选D。 9．（2026·四川宜宾·二诊）我国预计2027年发射巡天空间望远镜（CSST），与天宫空间站共轨飞行，其设计能记录单个光子到达的时刻与能量，并利用光谱分析重构遥远星系的精细结构。关于遥远星系辐射的星光说法正确的是（　　） A．是一种纵波 B．仅具有粒子性 C．仅具有波动性 D．具有波粒二象性 【答案】D 【详解】A．遥远星系的星光属于电磁波，电磁波的振动方向与传播方向垂直，是横波，不是纵波，故A错误； BCD．光既具有粒子性（如光电效应、光子能量特性）也具有波动性（如干涉、衍射现象），并非仅具有粒子性或波动性，故BC错误，故D正确。 故选D。 10．（2026·江苏南通·一模适应性测试）量子物理是现代物理学的重要分支之一。下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 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 【答案】D 【详解】A．普朗克提出黑体辐射的能量是一份一份的量子化形式，而非连续，故A错误； B．根据德布罗意波长公式为 又有 整理可得 中子和电子质量不同，则德布罗意波长不同，故B错误； C．根据题意，由光电效应方程有 可得截止频率为 可知，光电效应实验中的截止频率与入射光的频率无关，由金属材料决定，故C错误； D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。 故选D。 题型03 光的波粒二象性 11．下列说法正确的是（　　） A．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 B．光不具有波动性 C．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 D．实物粒子和光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物质 【答案】C 【详解】A．光的波动性属于电磁波，与机械波（依赖介质传播）有本质区别；光的粒子性指光子能量量子化，与质点的经典粒子模型不同，故A错误； B．光的干涉、衍射等现象证明其具有波动性，故B错误； C．波粒二象性表明光的行为需结合波动性和粒子性共同解释，单一模型无法完备描述，故C正确； D．实物粒子与光子虽均有波粒二象性，但物理属性（质量、自旋等）不同，本质并非相同物质，故D错误。 故选C。 12．（2026·浙江富阳中学·一模）如图为第五届索尔维会议上科学家们的合影，是世界公认的人类史上最伟大的照片之一。根据所学知识认真推理，找出下列的正确选项（    ） A．这一年恰逢居里夫人六十大寿，她因发现元素钋和射线而两度获得诺贝尔奖 B．贵族德布罗意与同龄的远方客人康普顿并肩而坐，他提出光有粒子性 C．海森堡远渡重洋来领这一年的诺贝尔物理学奖，他通过实验证实光子具有动量 D．上帝掷骰子吗？这是本届会议中爱因斯坦与玻尔争论的主题，直到2022年诺奖颁给量子纠缠，算是人类官宣玻尔获胜 【答案】D 【详解】A．1927年第五届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开，此时居里夫人刚好六十岁，1903年居里夫人与丈夫皮埃尔·居里和贝克勒尔共同获得诺贝尔物理学奖，表彰他们发现“钋”和“镭”，并揭示其放射性；但X射线不是她发现的，故A错误； B．德布罗意提出物质波，爱因斯坦提出了光的波粒二象性，故B错误； C．证实光子具有动量的是康普顿，而不是海森堡，故C错误； D．贝尔不等式可以巧妙地证明量子纠缠之间是否存在隐含变量，实验结果没有，量子世界是随机的，爱因斯坦的确是“输了”，故D正确。 故选D。 13．（24-25高二下·河源楠开高级中学·开学测试）关于光电效应，下列说法正确的是（　　） A．光电效应说明光具有波动性 B．光电效应说明光具有粒子性 C．光电效应说明光既具有波动性又具有粒子性 D．光电效应说明光既不具有波动性也不具有粒子性 【答案】B 【详解】A．光电效应无法用波动性解释（如截止频率的存在），故A错误； B．光电效应中光子能量与频率相关，支持光的粒子性，故B正确； C．单个现象（光电效应）仅体现粒子性，未直接说明波动性，故C错误； D．光电效应明确支持粒子性，故D错误。 故选B。 14．1921年，爱因斯坦因为“光的波粒二象性”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。光子既有能量也有动量，当光子与一个静止的电子发生碰撞后，光子的一部分能量转移给电子。在碰撞过程中，下列说法不正确的是（　　） A．能量守恒 B．动量守恒 C．光子的频率变大 D．光子的波长变大 【答案】C 【详解】A．光子与电子碰撞时，系统能量守恒，故A正确； B．碰撞过程中系统不受外力，动量守恒，故B正确； CD．光子将部分能量转移给电子，由可知，光子能量减少，频率应减小，波长，频率减小，则波长变大，故C错误，D正确。 本题选不正确的选项，故选C。 15．（24-25高二下·江苏盐城四校·联考）汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为 m，加速后电子速度大小为 v，普朗克常量为 h，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越短 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 【答案】C 【详解】A．图为电子束通过多晶薄膜的衍射图样，因为衍射是波所特有的现象，所以说明了电子具有波动性，故A错误； BCD．该实验中电子的德布罗意波波长为 根据动能定理可知加速电压越大，电子获得的动能越大，动量也就越大，电子的德布罗意波长越短，电子的粒子性就越明显，故BD错误，C正确。 故选C。 创新拓展练 16．（24-25高二下·南京中华中学·学情调研）赫兹于1887年发现光电效应，而正确的解释为爱因斯坦所提出，这对波粒二象性概念的诞生有重大影响。如图所示为研究光电效应的实验装置，用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数。图的三条曲线依次为用A、B、C三种光照射K极所得到的微安表示数随电压表变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．三种光的波长都大于 B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动可以使微安表的示数增大 C．A、C两种光相比较，A光波动性更显著 D．实验中的三种光，C光单位时间内照射到K极的能量一定最大 【答案】C 【详解】A．由于用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数，则说明三种光均能发生光电效应，则入射光的频率大于极限频率，即， 所以，故A错误； B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动，此时光电管两端为反向电压，随着反向电压增大，光电流减小，所以微安表的示数减小，故B错误； C．由图可知，A光所对应的遏止电压较小，则A光的频率较小，波长较大，让A、C两种光分别通过相同的双缝，根据可知，A光得到的干涉条纹间距更宽，故C正确； D．由图可知，实验中的三种光，C光的饱和电流最小，所以C光的强度最小，则C光单位时间内照射到K极的能量一定最小，故D错误。 故选C。 17．（2026·浙江宁波·二模）下列说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波都有多普勒效应 B．物体发生共振时，其位移始终最大 C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，粒子性更显著 D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也同时 【答案】AC 【详解】A．机械波有多普勒效应，电磁波也有多普勒效应，故A正确； B．物体发生共振时，其振幅最大，故B错误； C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，频率变高，波长变短，可知粒子性更显著，故C正确； D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中不一定也同时，故D错误。 故选AC。 18．研究光电效应的电路图如图示，关于光电效应，下列说法正确的是（　　） A．任何频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数 B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，光电流可一直增大 C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，光电流可能变为零 D．光电效应反映了光具有粒子性 【答案】CD 【详解】A．发生光电效应的条件是入射光的频率大于阴极金属的极限频率，与光照时长无关。若入射光频率低于极限频率，无论照射多久都不会产生光电效应，电流表不会有示数，故A错误； B．当正向电压增大到一定程度后，单位时间内从阴极逸出的所有光电子都能到达阳极，光电流会达到饱和值，之后再增大电压，光电流也不会继续增大，无法一直增大，故B错误； C．调换电源正负极后，光电管加反向电压，反向电压会阻碍光电子向阳极运动；当反向电压调节到遏止电压时，动能最大的光电子也无法到达阳极，光电流就会变为零，故C正确； D．爱因斯坦的光子说成功解释了光电效应，证明了光具有粒子性，故D正确。 故选CD。 19．（2026·浙江强基联盟·二模）20世纪之交，物理学界对“两朵乌云”的讨论，为相对论和量子力学拉开了序幕。下列说法正确的是（　　） A．高速运动的子寿命变长的现象，用经典理论无法解释 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 C．氢原子能级跃迁可以产生一系列特定波长的电磁波，包括X射线 D．每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种波就是机械波 【答案】AB 【详解】A．子以高速运动时，平均寿命变长，这是狭义相对论的时间延缓效应，经典力学无法解释，故A正确； B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故B正确； C．氢原子跃迁时无法产生X射线，故C错误； D．与运动粒子相对应的波称为物质波，故D错误。 故选AB。 20．（25-26高三上·重庆西大附中·月考）X射线管是医院CT机的核心部件之一。热灯丝发出的电子，经高压电场加速后，轰击高速旋转的钨靶，电子与钨原子作用时，其动能约有1%转化为X射线的能量，极少部分电子撞击钨原子，使钨原子受激辐射发出特征谱线，不计热灯丝发出电子的初速度，则（　　） A．加速电压变为原来的2倍时，电子轰击钨靶的速度也会变为原来的2倍 B．电子减速后，其对应的德布罗意波波长变长 C．金属钨的特征谱线是一些不连续的特定位置的谱线 D．加速电子获得的动能将全部转化为新产生的X射线光子能量 【答案】BC 【详解】A．在加速电场中，根据动能定理可得 所以 由此可知，加速电压变为原来的2倍时，电子轰击钨靶的速度也会变为原来的倍，故A错误； B．根据可知，电子减速后，其动量减小，其对应的德布罗意波波长变长，故B正确； C．金属钨的特征谱线是一些不连续的特定位置的谱线，故C正确； D．电子的动能绝大部分在与靶的碰撞中转化为了内能，只有少量转化为了X射线光子的能量，故D错误。 故选BC。 新题速递 21．以下说法正确的是（　　） A．爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说 B．光电效应现象说明了光的粒子性 C．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说本质上是不同的 D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一 【答案】BC 【详解】A．爱因斯坦的光子说并不否定光的电磁说，而是说光的两种性质并存，故A错误； B．光电效应现象是光照射物体发出光电子的现象，该现象用光的波动性学说无法解释，爱因斯坦提出光子说解释了该现象，则说明光具有粒子性，故B正确； C．牛顿的“微粒说”认为光是一种实物粒子，而爱因斯坦的“光子说”认为光是一种量子化的物质。本质上是不同的，C正确； D．波粒二象性是光的根本属性，大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，高频光的粒子性显著，低频光的波动性显著，二者不是相互矛盾，只是在不同情况下所表现的性质可能不同，故D错误。 故选BC。 22．（25-26高三上·辽宁名校联盟·期中）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．Q的频率大于R的频率 B．P、Q产生的光电子在K处对应的最小德布罗意波长，P小于Q C．对应于图2中的交点M，单位时间到达阳极A的光电子数目，P等于Q D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功的解释了氢原子光谱的实验规律 【答案】ACD 【详解】A．根据 因Q的遏止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，故A正确； B．同理可知，P、Q产生的光电子在K处时Q的最大初动能比P的大，根据 可知对应的最小德布罗意波长，P大于Q，故B错误； C．对应于图2中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，故C正确； D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功解释了氢原子光谱的实验规律，故D正确。 故选ACD。 23．（2026·浙江宁波·模拟）如图所示是物理课本中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，若换成动能相同的质子进行实验，衍射现象更明显 B．图乙是光的偏振现象实验装置，若偏振片固定不动，缓慢转动偏振片时光屏上的光亮度将发生变化 C．图丙是电磁振荡实验电路，图中时刻电容器的电场能最大，此后的四分之一周期内线圈中的磁场方向向上 D．图丁是光线在截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜中发生全反射的光路图，由图分析可知该玻璃的折射率小于 【答案】BC 【详解】A．电子与质子动能相同，由动能 可得 由于质子的质量远大于电子的质量，所以质子的动量远大于电子的动量。再由物质波的波长公式 可知质子的物质波波长远小于电子的波长。由于波长越长，衍射现象越明显，所以若换成动能相同的质子进行实验，衍射现象应变得不明显，故A错误； B．偏振片的作用是只允许沿某一特定方向振动的光通过。图乙中，偏振片M作为起偏器固定不动，偏振片N作为检偏器可转动。当转动N时，通过N的偏振光的振动方向与N的透振方向夹角发生变化，导致光屏P上的光亮度发生变化，这是光的偏振现象的典型表现，故B正确； C．图丙中，时刻电流，说明电容器处于充电完毕状态，此时电容器的电场能最大，磁场能最小。此后四分之一周期内，电容器放电，电流方向为逆时针（从电容器正极流出）。根据安培定则可知，线圈中的磁场方向向上，故C正确； D．图丁中，等腰直角三角形玻璃棱镜的临界角应满足 根据全反射临界角的公式有 所以，故D错误。 故选BC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.粒子的波动性和量子力学的建立 目录 题型分组练 1 题型01 德布罗意波 1 题型02 概率波 2 题型03 光的波粒二象性 3 创新拓展练 4 新题速递 5 题型分组练 题型01 德布罗意波 1．（2026·江苏·高考临考诊断）一个静止的电子，在经过电压U加速后，其德布罗意波长为λ。若要让另一同样的静止电子的德布罗意波长为，则加速电压值为（    ） A． B． C．3U D．9U 2．（2026·江西宜春·模拟）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量，普朗克常量，可以估算德布罗意波长为的热中子的动量和动能的数量级分别是（　　） A．和 B．和 C．和 D．和 3．关于波粒二象性，下列说法正确的是（　　） A．光电效应现象说明光具有粒子性 B．康普顿效应说明光具有波动性 C．一个电子和一个质子具有相同的动能时，电子的德布罗意波长更小 D．在铁轨上运行的动车组、在跑道上跑步的运动员等宏观物体只具有粒子性，不具有波动性 4．（2026·四川成都·二诊模拟）现代量子力学的理论体系主要是在1925年至1927年之间建立起来的。以下关于量子力学相关的物理学史和理论阐述正确的是（　　） A．玻尔的原子能级模型可以描述大多数原子的结构 B．黑体由于不发出辐射所以看起来是黑色的 C．德布罗意的“物质波”假设认为任何运动的粒子都具有波动性，它可以通过电子的衍射实验观察到 D．爱因斯坦的光电效应理论认为：光电流强度与入射光的频率成正比 5．（2026·江苏苏北七市·二调）我国建造的世界上亮度最高的第四代同步辐射光源“未来之光”，和第三代同步辐射光源相比，电子被加速后的能量更高，辐射的X射线穿透能力更强，则（　　） A．电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更长 B．电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更短 C．电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更长 D．电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更短 题型02 概率波 6．（2025·浙江·真题）一束高能电子穿过铝箔，在铝箔后方的屏幕上观测到如图所示的电子衍射图样则（　　） A．该实验表明电子具有粒子性 B．图中亮纹为电子运动的轨迹 C．图中亮纹处电子出现的概率大 D．电子速度越大，中心亮斑半径越大 7．（选必三·单元测试）关于概率波的说法，正确的是（    ） A．概率波就是机械波 B．光波是一种概率波 C．概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象 D．在光的双缝干涉实验中，若只有一个粒子，则可以确定它将从哪一个缝穿过 8．（25-26高三下·北京育才学校·阶段检测）有关光的现象，下列说法正确的是（　　） A．康普顿效应说明光具有波动性 B．干涉现象说明光是横波 C．偏振现象说明光具有粒子性 D．光电效应说明光子有能量 9．（2026·四川宜宾·二诊）我国预计2027年发射巡天空间望远镜（CSST），与天宫空间站共轨飞行，其设计能记录单个光子到达的时刻与能量，并利用光谱分析重构遥远星系的精细结构。关于遥远星系辐射的星光说法正确的是（　　） A．是一种纵波 B．仅具有粒子性 C．仅具有波动性 D．具有波粒二象性 10．（2026·江苏南通·一模适应性测试）量子物理是现代物理学的重要分支之一。下列说法正确的是（　　） A．普朗克认为黑体辐射的能量是连续的 B．具有相同动能的中子和电子，其德布罗意波长相同 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 题型03 光的波粒二象性 11．下列说法正确的是（　　） A．光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点 B．光不具有波动性 C．由于光既具有波动性，又具有粒子性，无法只用其中一种去说明光的一切行为，只能认为光具有波粒二象性 D．实物粒子和光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是本质相同的物质 12．（2026·浙江富阳中学·一模）如图为第五届索尔维会议上科学家们的合影，是世界公认的人类史上最伟大的照片之一。根据所学知识认真推理，找出下列的正确选项（    ） A．这一年恰逢居里夫人六十大寿，她因发现元素钋和射线而两度获得诺贝尔奖 B．贵族德布罗意与同龄的远方客人康普顿并肩而坐，他提出光有粒子性 C．海森堡远渡重洋来领这一年的诺贝尔物理学奖，他通过实验证实光子具有动量 D．上帝掷骰子吗？这是本届会议中爱因斯坦与玻尔争论的主题，直到2022年诺奖颁给量子纠缠，算是人类官宣玻尔获胜 13．（24-25高二下·河源楠开高级中学·开学测试）关于光电效应，下列说法正确的是（　　） A．光电效应说明光具有波动性 B．光电效应说明光具有粒子性 C．光电效应说明光既具有波动性又具有粒子性 D．光电效应说明光既不具有波动性也不具有粒子性 14．1921年，爱因斯坦因为“光的波粒二象性”这一成就而获得了诺贝尔物理学奖。光子既有能量也有动量，当光子与一个静止的电子发生碰撞后，光子的一部分能量转移给电子。在碰撞过程中，下列说法不正确的是（　　） A．能量守恒 B．动量守恒 C．光子的频率变大 D．光子的波长变大 15．（24-25高二下·江苏盐城四校·联考）汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为 m，加速后电子速度大小为 v，普朗克常量为 h，则（　　） A．该图样说明电子具有粒子性 B．该实验中电子的德布罗意波波长为 C．加速电压越大，电子的物质波波长越短 D．加速电压越大，电子的波动性越明显 创新拓展练 16．（24-25高二下·南京中华中学·学情调研）赫兹于1887年发现光电效应，而正确的解释为爱因斯坦所提出，这对波粒二象性概念的诞生有重大影响。如图所示为研究光电效应的实验装置，用A、B、C三种颜色或强度不同的单色光照射到极限频率为ν0的电极K上，发现微安表都有示数。图的三条曲线依次为用A、B、C三种光照射K极所得到的微安表示数随电压表变化的图像。下列说法正确的是（　　） A．三种光的波长都大于 B．将滑动变阻器的滑片P向a端移动可以使微安表的示数增大 C．A、C两种光相比较，A光波动性更显著 D．实验中的三种光，C光单位时间内照射到K极的能量一定最大 17．（2026·浙江宁波·二模）下列说法正确的是（　　） A．机械波和电磁波都有多普勒效应 B．物体发生共振时，其位移始终最大 C．6G（频率高于5G）技术使用的电磁波与5G相比，粒子性更显著 D．根据相对论，两事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中一定也同时 18．研究光电效应的电路图如图示，关于光电效应，下列说法正确的是（　　） A．任何频率的光，只要照射时间足够长，电流表就会有示数 B．若电源电动势足够大，滑动变阻器滑片向右滑，光电流可一直增大 C．调换电源的正负极，调节滑动变阻器的滑片，光电流可能变为零 D．光电效应反映了光具有粒子性 19．（2026·浙江强基联盟·二模）20世纪之交，物理学界对“两朵乌云”的讨论，为相对论和量子力学拉开了序幕。下列说法正确的是（　　） A．高速运动的子寿命变长的现象，用经典理论无法解释 B．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 C．氢原子能级跃迁可以产生一系列特定波长的电磁波，包括X射线 D．每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，这种波就是机械波 20．（25-26高三上·重庆西大附中·月考）X射线管是医院CT机的核心部件之一。热灯丝发出的电子，经高压电场加速后，轰击高速旋转的钨靶，电子与钨原子作用时，其动能约有1%转化为X射线的能量，极少部分电子撞击钨原子，使钨原子受激辐射发出特征谱线，不计热灯丝发出电子的初速度，则（　　） A．加速电压变为原来的2倍时，电子轰击钨靶的速度也会变为原来的2倍 B．电子减速后，其对应的德布罗意波波长变长 C．金属钨的特征谱线是一些不连续的特定位置的谱线 D．加速电子获得的动能将全部转化为新产生的X射线光子能量 新题速递 21．以下说法正确的是（　　） A．爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说 B．光电效应现象说明了光的粒子性 C．牛顿的微粒说与爱因斯坦的光子说本质上是不同的 D．光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一 22．（25-26高三上·辽宁名校联盟·期中）如图1所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K。调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．Q的频率大于R的频率 B．P、Q产生的光电子在K处对应的最小德布罗意波长，P小于Q C．对应于图2中的交点M，单位时间到达阳极A的光电子数目，P等于Q D．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功的解释了氢原子光谱的实验规律 23．（2026·浙江宁波·模拟）如图所示是物理课本中的四幅插图，下列说法正确的是（　　） A．图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样，若换成动能相同的质子进行实验，衍射现象更明显 B．图乙是光的偏振现象实验装置，若偏振片固定不动，缓慢转动偏振片时光屏上的光亮度将发生变化 C．图丙是电磁振荡实验电路，图中时刻电容器的电场能最大，此后的四分之一周期内线圈中的磁场方向向上 D．图丁是光线在截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜中发生全反射的光路图，由图分析可知该玻璃的折射率小于 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 5粒子的波动性和量子力学的建立 1 2 3 5 6 7 8 9 10 C A A C D C B D D D 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C D B C C c AC CD AB BC 21 22 23 BC ACD BC 1/1