1、117.3 粒子的波动性基础达标练1(多选)电子衍射实验证明了电子具有波动性，这种波可称为( )A电磁波 B机械波C德布罗意波 D物质波答案 CD解析 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，这种波叫物质波或者德布罗意波，机械波不是物质波，故 C、D 选项正确，A、B 选项错误。2(多选)对光的认识，下列说法正确的是( )A个别光子的行为易表现出粒子性，大量光子的行为易表现出波动性B光是横波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，就不再具有波动性了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得明显，在另外的某种场合下，光的粒子性表现得明显答案 ABD解析
2、 少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往易显示出波动性，故A 项正确。光的偏振现象说明光是横波，故 B 项正确。粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，故 C 项错误，D 项正确。3(多选)以下说法正确的是( )A物体都具有波动性B拉动细绳一端，绳上的波就是物质波C通常情况下，质子比电子的波长长D电子衍射实验证明电子有波动性答案 AD解析 任何物体都具有波动性，故选项 A 正确；对宏观物体而言，其波动性难以观测，绳波是机械波，不是物质波，故选项 B 错误；电子的动量通常比质子的动量小，由 知，电子的波长长，故选项 C 错误；衍射是波特有的特征，故选项 D 正确。hp4(多选)关于物质
3、波，下列说法正确的是( )A电子衍射图样证明了物质波的正确性B粒子的动量越大，其波动性越易观察C粒子的动量越小，其波动性越易观察D电子衍射图样中电子束物质波的波长与金属晶格大小可以比拟答案 ACD解析 衍射现象是波的特性，所以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， 越小，不易发生衍射现象，所以 C 正确，B 错误；发生明显衍射的条h件是波长与障碍物尺寸相差不多或比障碍物大，故 D 正确。25真空中 X 射线的波长为 ，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( )A E ， p0 B E ， phc h
4、c hc2C E ， p0 D E ， phc hc h答案 D解析 根据 E h ，且 ， c 可得 X 射线每个光子的能量为： E ，每个hp hc光子的动量为： p 。h6利用金属晶格(大小约 1010 m)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，然后让电子束照射到金属晶格上，从而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，则下述说法中正确的是( )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的波长为 2meUhC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答案
5、 A解析 实验得到了电子的衍射图样，说明电子这种实物粒子发生了衍射，说明电子具有波动性，所以 A 正确；由动能定理可得， eU mv20，电子加速后的速度 v ，电12 2eUm子德布罗意波的波长 ，故 B 错误；由电子的德布罗意波波长公式可以知道，hp h2meU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，所以动能相同的质子的动量远大于电子的2mEk动量，由 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hp波长，越长越小，衍射现象越不明显，因此用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加不明显，故
6、D 错误。7在 X 射线管中，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( )A最短波长为 B最长波长为 hceUh ceUC最小频率为 D最大频率为eUh eUh答案 D解析 波长最短的光子能量最大，其能量 h h eU，所以 ，对应的最c hceU3大频率 m ，D 项正确。c eUh题组通关练8(1)现用电子显微镜观测线度为 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 ，
7、其中 n1。已知普朗克常量为 h，电子质量为dnm，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( )A. B.n2h2med2 (md2h2n2e3) C. D.d2n22meh2 n2h22med2(2)有一颗质量为 5.0 kg 的炮弹。当其以 200 m/s 的速度运动时，它的德布罗意波波长是多大？若要使它的德布罗意波长与波长为 400 nm 的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？答案 (1)D(2)6.6310 37 m 3.310 28 m/s解析 (1)德布罗意波长 ，即 ，解得 U ，D 选项hp h2mEk h2meU dn h2meU n2h22med2
8、正确。(2)炮弹的德布罗意波长为 1 m6.6310 37 m。hp1 hmv1 6.6310 345200由 得hp2 hmv2v2 m/s3.310 28 m/s。hm 6.6310 34540010 99(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，下列说法正确的是( )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
9、流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱(2)电子和光一样具有波动性和粒子性，它表现出波动的性质，就像 X 射线穿过晶体时会产生衍射，这一类物质粒子的波动叫物质波。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 。电子质量 m9.110 31 kg，电子电荷量 e1.610 19 hmvC，普朗克常数 h6.610 34 Js。计算具有 100 eV 动能的电子的动量 p 和波长 ；若一个静止的电子经 2500 V 电压加速，求能量和这个电子动能相同的光子的波长，4并求该光子的波长和这个电子的波长之比。答案 (1)C (2) p5.410 24 kgm/s 1.210 1
10、0 m5.010 10 m 20.8解析 (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 ，12 p22m又由 p ，得 ，对电子来说，加速电压越高， 越小，衍射现象越不明显，h h2emU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) p 2mEkkgm/s29.110 311001.610 195.410 24 kgm/s。 m1.210 10 m。hp 6.610 345.410 24电子的动量 mv 2mEk 2meUkgm/s29.110 311.610 1925002710 23 kgm/s。电子的波长 m2.410 11 m，hp hmv 6.610 342.710 23由 E 2500 eV4.010 16 J，得光子波长hc m5.010 10 m，hcE 6.610 343108410 16则 20.8。
