高中物理 第四章 波粒二象性章末检测 教科版选修3-5VIP免费

章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(共12小题，共60分)1．年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙X放射源．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()．——左起贾科尼、戴维斯、小柴昌俊图1A．E＝，p＝0B．E＝，p＝C．E＝，p＝0D．E＝，p＝解析根据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＝.答案D2．现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是()．A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的C．质量为10－3kg、速度为10－2m/s的小球，其德布罗意波波长约为10－23m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距大致相同解析肥皂泡呈现彩色花纹是光的干涉现象，利用热中子研究晶体的结构是利用了中子的衍射现象，干涉和衍射是波动性的表现，而A体现了光的粒子性，C中体现的是宏观运动，所以只有B、D正确．答案BD3．光具有波粒二象性，那么能够证明光具有波粒二象性的现象是()．A．光的反射及小孔成像B．光的干涉，光的衍射，光的色散C．光的折射及透镜成像D．光的干涉，光的衍射和光电效应解析中学阶段表明光具有波动性的典型现象是光的干涉和衍射现象，表明光具有粒子性的典型现象是光电效应和康普顿效应．答案D4．一束波长为7×10－5cm的光波，每秒钟有3×1015个光子通过一个与光线垂直的平面．另有一束光，它传输相同的能量，但波长为4×10－5cm.那么这束光每秒钟通过这垂直平面的光子数目为()．A.×1015个B．3×1015个C.×1015个D.×1015个解析由题意得n1＝n2，代入数据得3×1015×＝n2，n2＝×1015个，故选C.答案C5．频率为ν的光子的动量和波长的关系是λ＝，能量为ε，则光的速度为()．A.B．pεC.D.解析由波速公式c＝λν，德布罗意波波长λ＝，光能量子ε＝hν，可得c＝λ＝·＝.故选项A、C正确．答案AC6．利用金属晶格(大小约10－10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从面得到电子的衍射图样．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，则下列说法中正确的是()．A．该实验说明了电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为λ＝C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显解析得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A正确；由德布罗意波长公式λ＝，而动量p＝＝，两式联立得λ＝，B正确；从公式λ＝可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显；用相同动能的质子替代电子，质子的波长小，衍射现象相比电子不明显，故C、D错误．答案AB7．如图2所示，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，该图像是研究金属而得到的，那么()．图2A．该金属的逸出功为EB．该金属的逸出功为hν0C．入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为E/2解析由图象可知逸出功为E，当入射光频率为ν0时，产生光电效应，当入射光频率为2ν0时，根据图象斜率不变可知，产生光电子的最大初动能为E，故A、B、C选项正确；入射光频率为时，不能产生光电效应，D选项错误．答案ABC8．1924年法国物理学家德布罗意提出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，大到行星、恒星都有一种波与之对应，波长为λ＝h/p，p为物体运动的动量，h为普朗克常数，同样光也具有粒子性，光子的动量为：p＝h/λ，根据上述观点可以证明一个静止的自由电子如果完全吸收一个γ光子，会发生下列情况：设光子频率为ν，则E＝hν，p＝hν/c，被电子吸收后有：hν＝mev2/2，得v＝2c，电子的速度为两倍光速，显然这是不可能的，关于上述过程下列说法正确的是()．A．因为微观世界动量守恒定律不适用，上述论证错误，所以...