1、- 1 -课时跟踪检测（十三）粒子的波动性1多选实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是( )A电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样B人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构C人们利用电子显微镜观测物质的微观结构D光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关解析：选 ABC 干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，A 正确；利用慢中子衍射来研究晶体的微观结构，说明中子可以产生衍射现象，具有波动性，B 正确；利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，具有波动性，C 正确；光电效应现象体现的是光的粒
2、子性，D 错误。2多选下列说法中正确的是( )A光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B光的频率越大，波长越长C光的波长越长，光子的能量越大D光在真空中的传播速度为 3.0108 m/s解析：选 AD 光既具有波动性又具有粒子性，A 正确。由 v 知 B 错。由爱因斯坦光子理论 h ， v ，知波长越长，光频率越小，光子能量越小，C 错。任何光在真空中传播速度均为 3.0108 m/s，D 正确。3(2017北京高考)2017 年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在 100 nm(1 nm10 9 m)附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。“大连光源”因其光子的能量
3、大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为(取普朗克常量 h6.610 34 Js，真空光速 c310 8 m/s)( )A10 21 J B10 18 JC10 15 J D10 12 J解析：选 B 光子的能量 E h ， c ，联立解得 E210 18 J，B 项正确。4对波粒二象性的理解，下列说法错误的是( )A光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应从动量方面进一步揭示了光的粒子性B德布罗意提出：实物粒子也具有波动性，而且粒子的能量和动量跟它所对应
4、的波的频率和波长之间，遵从 和 的关系 h hp- 2 -C光的波长越短，光子的能量越大，光的粒子性越明显D如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动能也相等解析：选 D 光电效应、康普顿效应都揭示了光的粒子性，A 正确；德布罗意提出实物粒子也具有波动性，B 正确；光的波长越短，则频率越大，光子的能量越大，光的粒子性越明显，C 正确；如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的德布罗意波长相等，则它们的动量也相等，但动能不相等，D 错误。5多选下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为 1 MHz 的无线电波的波长，由表中数据可知( )质量/kg 速度/(ms
5、1 ) 波长/m弹子球 2.0102 1.0102 3.31030电子(100 eV) 9.11031 5.0106 1.21010无线电波(1 MHz) 3.0108 3.3102A要检测弹子球的波动性几乎不可能B无线电波通常情况下只能表现出波动性C电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性D只有可见光才有波动性解析：选 ABC 由于弹子球德布罗意波长极短，故很难观察其波动性，而无线电波波长为 3.0102 m，所以通常表现出波动性，很容易发生衍射，而金属晶体的晶格线度大约是1010 m 数量级，所以波长为 1.21010 m 的电子可以观察到明显的衍射现象，故选A、B、C。6(2017江苏高考
6、)质子( 11H)和 粒子( 24He)被加速到相同动能时，质子的动量_(选填“大于” “小于”或“等于”) 粒子的动量，质子和 粒子的德布罗意波波长之比为_。解析：由 p 可知，动能相同时，质子的质量比 粒子的质量小，因此动量小；2mEk由 可知，质子和 粒子的德布罗意波波长之比为 。hp H ppH mmH 41 21答案：小于 217经 150 V 电压加速的电子束，沿同一方向射出来，穿过铝箔射到其后的屏上，则( )A所有电子的运动轨迹均相同B所有电子到达屏上的位置坐标均相同C电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定- 3 -D电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它
7、的位置解析：选 D 电子在运动中表现出波动性，没有一定的运动轨迹，牛顿运动定律不适用于电子的运动，故正确答案为 D。8影响显微镜分辨本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。利用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速，最后打在感光胶片上来观察显微图像。以下说法正确的是( )A加速电压越高，电子的波长越长，分辨本领越强B加速电压越高，电子的波长越短，衍射现象越明显C如果加速电压相同，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D如果加速电压相同，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解析：选 C 设加速电压为 U，电子电荷量为 e，
8、质量为 m，则 Ek mv2 eU ，又12 p22mp ，故 eU ，可得 。对电子来说，加速电压越高， 越小，衍射现象越h h22m 2 h22emU不明显，故 A、B 错。电子与质子比较，因质子质量比电子质量大得多，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 对，D 错。9近年来，数码相机几近家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，1 像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知 300 万像素的数码相机拍出的照片比 30 万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为( )A光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的B光的波动性是大量光
9、子之间的相互作用引起的C大量光子表现光具有粒子性D光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性解析：选 D 数码相机拍出的照片不是白点，不能说明显示粒子性，故不选择 A；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，所以 B 错误；大量光子表现光具有波动性，所以 C 错误；光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性，D 正确。10任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是 ，式中 p 是运动物体的动量， h 是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，hp现有一个德布罗意波长为 1的物体 1 和一个德布罗意波长为 2的物体 2 相向正碰后粘在一起，已知| p1|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为( )A. B. C. D. 1 22 1 22 1 2 1 2 1 2 1 2- 4 -解析：选 D 由动量守恒 p2 p1( m1 m2)v 知，即 ，所以 ，h 2 h 1 h 1 2 1 2故 D 正确。
