2020高中物理 2.5 德布罗意波 每课一练（粤教版选修3-5）

2020高中物理 2.5 德布罗意波 每课一练（粤教版选修3-5）

‎2.5 德布罗意波 每课一练（粤教版选修3-5） ‎ ‎1．在历史上，最早证明了德布罗意波存在的实验是( )‎ A．弱光衍射实验 B．电子束在晶体上的衍射实验 C．弱光干涉实验 D．以上都不正确 ‎2．下列关于物质波的说法中正确的是( )‎ A．实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性 B．宏观物体不存在对应波的波长 C．电子在任何条件下都能表现出波动性 D．微观粒子在一定条件下能表现出波动性 ‎3．下列说法中正确的是( )‎ A．质量大的物体，其德布罗意波长小 B．速度大的物体，其德布罗意波长小 C．动量大的物体，其德布罗意波长小 D．动能大的物体，其德布罗意波长小 ‎4．关于物质波，下列说法正确的是( )‎ A．速度相等的电子和质子，电子的波长长 B．动能相等的电子和质子，电子的波长短 C．动量相等的电子和中子，中子的波长短 D．甲电子速度是乙电子的3倍，甲电子的波长也是乙电子的3倍 ‎5．(双选)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10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德布罗意波长约为10－28 m，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长与晶体中原子间距大致相同 ‎6．质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则描写该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)( )‎ A．保持不变 B．变为原来波长的两倍 C．变为原来波长的一半 D．变为原来波长的倍 ‎7．关于不确定性关系 ΔxΔp≥有以下几种理解，正确的是( )‎ A．微观粒子的动量不可确定 B．微观粒子的位置不可确定 C．微观粒子的动量和位置不可同时确定 D．微观粒子的动量和位置可以同时确定 题 号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 答 案 ‎8.阴极射线管中电子的速度为2×107 m/s，请计算它的德布罗意波长．‎ ‎9.设子弹的质量为0.01 kg，枪口直径为0.5 ‎ cm，试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量．‎ ‎10．如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长？(中子的质量为1.67×10－27 kg)‎ 参考答案 ‎1．B [由课本知识知，最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验．]‎ ‎2．D ‎3．C [由德布罗意假说得德布罗意波长λ＝.式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，可见p越大，λ越小；p越小，λ越大．故C正确，A、B、D错误．]‎ ‎4．A [由λ＝可知，动量大的波长短，电子与质子的速度相等时，电子动量小，波长长．电子与质子动能相等时，由动量与动能的关系式p＝可知，电子的动量小，波长长．动量相等的电子和中子，其波长应相等．如果甲、乙两电子的速度远小于光速，甲的速度是乙的三倍，甲的动量也是乙的三倍，则甲的波长应是乙的.]‎ ‎5．BD [说明光具有波动性的是干涉和衍射，而光电效应说明光具有粒子性，故本题应选B、D.]‎ ‎6．C [由题知，粒子速度为v时，λ1＝；粒子速度为2v时，λ2＝λ1，可知C正确，A、B、D错．]‎ ‎7．C [不确定性关系ΔxΔp≥表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，当粒子位置不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；粒子位置不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小．故不能同时准确确定粒子的动量和坐标．]‎ ‎8．3.64×10－11 m 解析 λ＝＝＝ m＝3.64×10－11 m.‎ ‎9．1.06×10－30 m/s 解析 枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量Δx，由于Δpx＝mΔvx，由不确定性关系式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量 Δvx≥＝ m/s ‎＝1.06×10－30 m/s.‎ ‎10．4.0×10－10 m 6.63×10－35 m 解析 中子的动量为p1＝m1v 子弹的动量为p2＝m2v 据λ＝知中子和子弹的德布罗意波长分别为 λ1＝，λ2＝ 联立以上各式解得λ1＝，λ2＝ 将m1＝1.67×10－27 kg，v＝1×103 m/s h＝6.63×10－34 J·s，m2＝1.0×10－2 kg 代入上面两式可解得 λ1＝3.97×10－10 m，λ2＝6.63×10－35 m