课时训练9粒子的波动性一、综合题1.人类对光的本性的认识经历了曲折的过程。下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是()A.牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的B.光的双缝干涉实验显示了光具有波动性C.麦克斯韦预言了光是一种电磁波D.光具有波粒二象性答案:BCD解析:牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒,爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份不连续的能量,显然选项A错误。干涉、衍射是波的特性,光能发生干涉说明光具有波动性,选项B正确。麦克斯韦根据光的传播不需要介质,以及电磁波在真空中的传播速度与光速近似相等,认为光是一种电磁波,后来赫兹用实验证实了光的电磁说,选项C、D也是正确的。2.对光的认识,以下说法正确的是()A.个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性B.光的波动性是光子本身的一种属性,不是光子之间的相互作用引起的C.光表现出波动性时,就不具有粒子性了,光表现出粒子性时,就不具有波动性了D.光的波粒二象性应理解为:在某种场合下光的波动性表现明显,在另外某种场合下,光的粒子性表现明显答案:ABD解析:个别光子的行为表现为粒子性,大量光子的行为表现为波动性;光与物质相互作用,表现为粒子性,光的传播表现为波动性,光的波动性与粒子性都是光的本质属性,因为波动性表现为粒子的分布概率,光的粒子性表现明显时仍具有波动性,因为大量粒子的个别行为呈现出波动规律,故正确选项有A、B、D。3.对光的波粒二象性的说法中,正确的是()A.一束传播的光,有的光是波,有的光是粒子B.光子与电子是同一种粒子,光波与机械波是同样一种波C.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的D.光是一种波,同时也是一种粒子,光子说并未否定波动说,在光子的能量ε=hν中,频率ν表示的仍是波的特性答案:D解析:根据光的波粒二象性,光同时具有波动性和粒子性,A选项错误。光不同于宏观观念的粒子和波,故B选项错误。光的波动性是光本身固有的性质,不是光子之间互相作用引起的,C选项错误。光子的能量与其对应的能量成正比,而频率是反映波动特征的物理量,因此ε=hν揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系,光子说并未否定波动说,故D选项正确。4.关于物质波,下列认识中错误的是()A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的D.宏观物体尽管可以看做物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象答案:BD解析:据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的衍射现象,并不能证实物质波理论的正确性,即选项B错误;电子是一种实物粒子,电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性,故选项C是正确的;由电子穿过铝箔的衍射实验1知,少量电子穿过铝箔后所落位置是散乱的、无规律的,但大量电子穿过铝箔后落的位置则呈现出衍射图样,即大量电子的行为表现出电子的波动性,干涉、衍射是波的特有现象,只要是波,都会发生干涉、衍射现象,故选项D错误。5.用显微镜观看细微结构时,由于受到衍射现象的影响而观察不清,因此观察越细小的结构,就要求波长越短,波动性越弱,关于在加速电压值相同的情况下,电子显微镜与质子显微镜的分辨本领,下列判定正确的是()A.电子显微镜分辨本领较强B.质子显微镜分辨本领较强C.两种显微镜分辨本领相同D.两种显微镜分辨本领不便比较答案:B解析:本题结合显微镜考查实物粒子的物质波,在电场中有eU=mv2=,又由物质波公式λ=得λ=,所以经相同电压加速后的质子与电子相比,质子的物质波波长短,波动性弱,从而质子显微镜分辨本领较强,即B选项正确。6.用高压加速后的电子的德布罗意波的波长可以小到10-12m数量级。用它观察尺度在10-10m数量级的微小物体时,其衍射就可以忽略不计,从而大大提高了显微镜的分辨能力。一台电子显微镜用来加速电子的电压高达U=106V,求用它加速后的电子束的德布罗意波的波长。(电子的质量为m=0.91×10-30kg)答案:1.2×10-12m解析:用电压U加速电子,由动能定理得eU=Ek,由物体动量和动能的关系得p=,再由...
