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学年高中物理第十七章波粒二象性粒子波动性课后巩固训练新人教版选修2.doc

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学年高中物理第十七章波粒二象性粒子波动性课后巩固训练新人教版选修2.doc

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学年高中物理第十七章波粒二象性粒子波动性课后巩固训练新人教版选修2.doc

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[基础达标练]
1.(多项选择)电子衍射实考据了然电子拥有颠簸性,这种波可称为( )


答案 CD
分析 电子是实物粒子,电子能发生衍射说明物质波的理论是正确的,这种波叫物质波也许德布罗意波,机械波不是物质波,故C、D选项正确,A、B选项错误。
2.(多项选择)对光的认识,以下说法正确的选项是( )
,大量光子的行为易表现出颠簸性

,就不拥有粒子性了,光表现出粒子性时,就不再拥有颠簸性了
:在某种场合下光的颠簸性表现得明显,在其余的某种场合下,光的粒子性表现得明显
答案 ABD
分析 少量光子的行为易显示出粒子性,而大量光子的行为经常易显示出颠簸性,故A项正确。光的偏振现象说明光是横波,故B项正确。粒子性和颠簸性是光同时具备的两种属性,故C项错误,D项正确。
3.(多项选择)以下说法正确的选项是( )

,绳上的波就是物质波
,质子比电子的波长长

答案 AD
分析 任何物体都拥有颠簸性,应选项A正确;对宏观物体而言,其颠簸性难以观察,绳波是机械波,不是物质波,应选项B错误;电子的动量平时比质子的动量小,由λ=知,电子的波长长,应选项C错误;衍射是波特有的特色,应选项D正确。
4.(多项选择)关于物质波,以下说法正确的选项是( )




,其颠簸性越易观察
,其颠簸性越易观察

答案 ACD
分析 衍射现象是波的特色,因此电子衍射图样可证明物质波是正确的,A正确;由p=知,p越大,λ越小,不易发生衍射现象,因此C正确,B错误;发生明显衍射的条件是波长与阻截物尺寸相差不多或比阻截物大,故D正确。
,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( )
=,p==,p=
=,p==,p=
答案 D
分析 依照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=。
(大小约10-10m)作为阻截物观察电子的衍射图样,方法是让电子经过电场加速,今后让电子束照射到金属晶格上,从而获取电子的衍射图样。已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下陈说法中正确的选项是( )

=
,电子的衍射现象越明显
,衍射现象将更加明显
答案 A
分析 实验获取了电子的衍射图样,说明电子这种实物粒子发生了衍射,说明电子拥有颠簸性,因此A正确;由动能定理可得,eU=mv2-0,电子加速后的速度v=,电子德布罗意波的波长λ==,故B错误;由电子的德布罗意波波长公式可以知道,加速电压U越大,波长越短,衍射现象越不明显,故C错误;物体动能与动量的关系是p=,因为质子的质量远大于电子的质量,因此动能相同的质子的动量远大于电子的动量,由λ=可以知道,相同动能的质子的德布罗意波的波长远小于电子德布罗意波的波长,越长越小,衍射现象越不明显,因此用相同动能的质子取代电子,衍射现象将更加不明显,故D错误。
,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常量h、电子电荷量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的( )





答案 D
分析 波长最短的光子能量最大,其能量ε=hν=h=eU,因此λ=,对应的最大频率νm==,D项正确。
[题组通关练]
8.(1)现用电子显微镜观察线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为,其中n>1。已知普朗克常量为h,电子质量为m,电荷量为e,且初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为( )
.
.
(2)。
①当其以200m/s的速度运动时,它的德布罗意波波长是多大?
②若要使它的德布罗意波长与波长为400nm的紫光波长相等,则它必定以多大的速度运动?
答案 (1)D
(2)①×10-37m ②×10-28m/s
分析 (1)德布罗意波长λ===,即=,解得U=,D选项正确。
(2)①炮弹的德布罗意波长为
λ1===m=×10-37m。
②由λ==得
v2==m/s≈×10-28m/s。
9.(1)影响显微镜分辨本领的一个因素是衍射,衍射现象越明显,分辨本领越低。使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领,它利用高电压对电子束加速,最后打在感光胶片上来观察显微图象,以下说法正确的选项是( )
,电子的波长越长,分辨本领越强
,电子的波长越短,衍射现象越明显
,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强
,则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱
(2)电子和光相同拥有颠簸性和粒子性,它表现出颠簸的性质,就像X射线穿过晶体时会产生衍射,这一类物质粒子的颠簸叫物质波。质量为



m的电子以速度v运动时,这种物质波的波长可表示为λ=。电子质量m=×10-31kg,电子电荷量e=×10-19C,普朗克常数h=×10-34J·s。
①计算拥有100eV动能的电子的动量p和波长λ;
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波长,并求该光子的波长和这个电子的波长之比。
答案 (1)C
(2)①p=×10-24kg·m/s'λ=×10-10m
②×10-10m
分析 (1)设加速电压为U,电子的电荷量为e,质量为m,则有Ek=mv2=eU=,又由p=,得λ=,对电子来说,加速电压越高,λ越小,衍射现象越不明显,故A、B错误;电子与质子比较,因质子的质量比电子的大得多,可知质子加速后的波长要小得多,衍射现象不明显,分辨本领强,故C正确,D错误。
(2)①p==
kg·m/s
≈×10-24kg·m/s。
λ==m≈×10-10m。
②电子的动量mv′===
kg·m/s≈
×10-23kg·m/s。
电子的波长λ′===m≈×10-11m,
由E==2500eV=×10-16J,得光子波长
λ==m≈×10-10m,
则≈。

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