高考物理選修知識點鞏固練習粒子的波動性、不確定關系

《高考物理選修知識點鞏固練習粒子的波動性、不確定關系》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理選修知識點鞏固練習粒子的波動性、不確定關系（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 【鞏固練習】 一、選擇題 1．對于光的波粒二象性的說法中，正確的是（ ）． A．一束傳播的光，有的光是波，有的光是粒子 B．光子與電子是同樣一種粒子，光波與機械波是同樣一種波 C．光的波動性是由于光子間的相互作用而形成的 D．光是一種波，同時也是一種粒子，光子說并未否定電磁說，在光子的能量E=h中，頻率仍表示的是波的特性 2．關于光的波粒二象性，下列說法正確的是（ ）． A．光的粒子性說明每個光子就像一個極小的球體 B．光是波，與橡皮繩上的波相似 C．光的波動性是大量光子運動規(guī)律的表現，在干涉條紋中

2、，那些光強度大的地方，光子到達的概率大 D．在宏觀世界中波動性和粒子性是對立的，在微觀世界是可以統一的 3．在單縫衍射實驗中，中央亮紋的光強占從單縫射入的整個光強的95％以上．假設現在只讓一個光子通過單縫，那么該光子（ ）． A．一定落在中央亮紋處 B．一定落在亮紋處 C．可能落在暗紋處 D．落在中央亮紋處的可能性最大 4．光子有能量，也有動量，動量p=h／，它也遵循有關動量的規(guī)律．如圖所示，真空中，有一“∞”字形裝置可繞通過橫桿中點的豎直軸OO＇在水平面內靈活地轉動，其中左邊是圓形黑紙片（吸收光子），右邊是和左邊大小、質量相

3、同的圓形白紙片（反射光子）．當用平行白光垂直照射這兩個圓面時，關于裝置開始轉動情況（俯視）的下列說法中正確的是（ ）． A．順時針方向轉動 B．逆時針方向轉動 C．都有可能 D．不會轉動- 5．頻率為的光子，具有的能量為如，動量為h／c，將這個光子打在處于靜止狀態(tài)的電子上，光子將偏離原來的運動方向，這種現象稱為光的散射．散射后的光子（ ）． A．改變原來的運動方向，但頻率保持不變 B．光子將從電子處獲得能量，因而頻率將增大 C．散射后的光子運動方向將與電子運動方向在一條直線上，但方向相反

4、D．由于電子受到碰撞時會吸收光子的一部分能量，散射后的光子頻率低于入射光的頻率 6．下列哪組現象能說明光具有波粒二象性（ ）． A．光的色散和光的干涉 B．光的干涉和光的衍射 C．光的反射和光電效應 D．泊松亮斑和光電效應 7、(2015 上海高考) X射線（ ） A．不是電磁波 B．具有反射和折射的特性 C．只能在介質中傳播 D．不能發(fā)生干涉和衍射 8、(2015 江蘇高考) 波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有（ ） A．光電效應現象揭示了光的粒子性 B．熱中子束射到晶體上產生

5、衍射圖樣說明中子具有波動性 C．黑體輻射的實驗規(guī)律可用光的波動性解釋 D．動能相等的質子和電子，它們的德布羅意波長也相等 9、(2014 臨潼區(qū)校級月考)根據不確定性關系 ，判斷下列說法正確的是（ ） A．采取辦法提高測量精度時，的精度下降 B．采取辦法提高測量精度時，的精度上升 C． 與測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關 D．與測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關 二、填空題 10．不確定性描繪________的運動狀態(tài)不能像宏觀物體的運動那樣通過確定軌跡來描述，只能通過來描述，其表達式為________． 11．中子的質量m=1.67×10－2

6、7 kg，如果它以v=1.0×103 m／s的速度運動，它的德布羅意波長為________，這個波長與電磁波中________的波長相當． 12．關于光的本性，早期有牛頓的微粒說和惠更斯的________，后來又有麥克斯韋的電磁說，上世紀初，為解釋________現象，愛因斯坦提出了光子說． 13．已知銫的逸出功為1.88 eV，用3000 的紫外光照射，光電子的最大初動能為________eV，最大初速度為________n／s． 三、解答題 14．某電視顯像管中電子的運動速度為4.0×107 m／s，質量為9.1×10－31 kg；質量為10 g的一顆子彈運動速度為

7、200 m／s，分別計算它們的德布羅意波長，并與紫光的波長相比較． 15．一個電子的動能為3600 eV，如果有一個質子的德布羅意波長和這個電子的德布羅意波長相等，求這個質子的動能．（設質子的質量是電子質量的1800倍） 16．已知鈉發(fā)生光電效應的極限波長為0=5×10－7 m，現用波長為4×10－7 m的光照射用鈉作陰極的光電管．求： （1）鈉的逸出功形； （2）為使光電管中的光電流為零，在光電管上所加反向電壓至少多大？ 17．德布羅意認為：任何一個運動著的物體，都有一種波與它對應，波長，式中p是運動物體的動量，h是普朗克常量．已知某種紫光的波長是440

8、 nm，若將電子加速，使它的德布羅意波長是這種紫光波長的10－4倍，求： （1）電子的動量的大?。? （2）試推導加速電壓跟德布羅意波長的關系，并計算加速電壓的大?。娮淤|量m=9.1×10－31 kg，電子電荷量e=1.6×10－19 c，普朗克常量h=6.6×10－34 J·s，加速電壓的計算結果取一位有效數字） 18．如圖所示為倫琴射線管的示意圖，K為陰極鎢絲，發(fā)射的電子的初速度為零，A為對陰極（即陽極），當A、K之間加直流電壓U=30 kV時，電子被加速打在對陰極A上，使之發(fā)出倫琴射線，設電子的動能全部轉化為倫琴射線的能量，試求：

9、 （1）電子到達對陰極的速度是多大？ （2）由對陰極發(fā)出的倫琴射線的最短波長是多大？ （3）若A、K間的電流為10 mA，那么每秒鐘從對陰極最多能輻射出多少個倫琴射線光子？（電子電荷量e=1.6×10－19 c，電子質量m=0.91×10－30 kg，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s） 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】D 【解析】根據波粒二象性，光同時具有波動性和粒子性，A選項錯誤．光不同于宏觀觀念的粒子和波，故B選項錯誤．光的波動性是光子本身固有的性質，不是光子之間相互作用引起的，C選項錯誤．光子的能量與其對應的頻率成正比，而頻率是反

10、映波動特征的物理量，因此E=h揭示了光的粒子性和波動性之間的密切聯系，光子說并未否定電磁說．故D選項正確． 2．【答案】C、D 【解析】由于波動性和粒子性是光同時具有的兩種屬性，故不同于宏觀觀念中的波和粒子，故A、B選項錯誤．在干涉實驗中，光強度大的地方，即為光子到達概率大的地方，表現為亮紋，光強度小的地方，即為光子到達概率小的地方，表現為暗紋，故C選項正確．在宏觀世界中，牛頓的“微粒說”與惠更斯的“波動說”是相互對立的，只有在微觀世界中，波動性與粒子性才能統一，故D選項正確． 【點撥】理解光的波粒二象性，知道波動性與粒子性怎樣統一起來的是解題的關鍵． 3．【答案】C、D

11、 【解析】根據光的概率波的概念，對于一個光子通過單縫落在何處，是不可確定的，但概率最大的是落在中央亮紋處。可達到95％以上．當然也可落在其他亮紋處，還可能落在暗紋處，不過，落在暗紋處的概率很小，故C、D正確． 4．【答案】B 【解析】設入射光子的動量為p，由于黑紙片吸收光子，光子的動量變化量的大小Δp1=p，白紙片反射光子，光子的動量變化量的大小Δp2=2p，根據動量定理可知，光子對白紙片的沖擊力大些． 5．【答案】D 【解析】由于電子的能量增加，根據能量守恒可以知道，光子的能量應當減少，頻率降低，D正確． 6．【答案】D 【解析】泊松亮斑說明光具有波動性，光電效應

12、說明光具有粒子性，故D對． 7、【答案】B 【解析】X射線是波長極短的電磁波，故A錯誤；X射線是波長極短的電磁波，電磁波具有反射與折射特性，B正確；X射線可在真空中傳播，故C錯誤；X射線是波長極短的電磁波，能發(fā)生干涉和衍射作用，故D錯誤。 故選：B 8、【答案】AB 【解析】C選項，黑體輻射是引入量子化的概念后才很好的得以解釋的，所以，顯示的是粒子性；德布羅意波長公式： 所以D錯誤。 9、【答案】D 【解析】不確定性原理表明，粒子的位置與動量不可同時被確定，位置的不確定性與動量的不確定性遵守不等式：，與測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關，故選D。 二、填空題 10．

13、【答案】微觀粒子 概率統計 11．【答案】3.97×10－10 m 射線 12．【答案】波動說 光電效應 13．【答案】2.26 8.9×105 【解析】，． 三、解答題 14．【答案】見解析。 【解析】． ． 而紫光的波長在3.8×10－7～4.6×10－7 m的范圍，比電子、子彈的波長大得多，故一般情況下電子、子彈等看不到干涉、衍射現象，很難觀察出其波動性． 15．【答案】見解析。 【解析】由題意得，又因為，則pH=pe，又，則，所以 ． 16．【答案】見解析。 【解析】（1）逸出功 ． （2）光電子最大初動能 ． Ek=eUc，Uc=Ek／e=0.62V． 17．【答案】見解析。 【解析】（1），電子的動量 ． （2）電子在電場中加速，有 ， ． 18．【答案】見解析。 【解析】（1），，代入數據得：v=1.0×108 m／s． （2）因為，，所以． （3）個=6.25×l 016個．