1、117.3 粒子的波动性课时检测区能力达标1.(多选)关于物质波,以下说法正确的是( )A.任何运动物体都具有波动性B.湖面上形成的水波就是物质波C.通常情况下,质子比电子的波长长D.核外电子绕核运动时,并没有确定的轨道【解析】选 A、D。任何运动物体都具有波动性,选项 A 正确;湖面上形成的水波是机械波而不是物质波,选项 B 错误;电子的动量比质子的动量往往要小一些,由 = 知,电子的德布罗意波波长要长,选项 C 错误;由于电子的波动性,核外电子绕核运动不可能有确定的轨道,选项 D 正确。2.(2018沧州高二检测)一个质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电
2、压为 U),该粒子的德布罗意波长为( )A. B.h2C. D.h22 h【解析】选 C。设加速后的速度为 v,根据动能定理可得:qU= mv212所以 v= ,2由德布罗意波长公式可得:= = =h所以选项 C 正确。故选 C。【补偿训练】(2018宝鸡高二检测)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,则描述2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.变为原来波长的四倍【解析】选 C。质量为 m 的粒子运动速度为 v,其动量 p=mv,所以对应的物质波的波长为 =,现将粒子的速度增大为 2v,则描
3、述该粒子的物质波的波长将变为原来波长的一半。故选 C。3.(2018盐城高二检测)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【解题指南】(1)光是一种粒子,它和物质的作用是“一份一份”进行的,用很弱的光做双缝干涉实验时的照片上的白点就是光子落在
4、胶片上的痕迹,清楚地显示了光的粒子性。(2)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,大量光子表明光具有波动性。【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;大量光子表明光具有波动性,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。故选 D。4.某电视显像管中电子的运动速度是 4.0107m/s;质量为 10 g 的一颗子弹的运动速度是200 m/s。(1)分别计算电子和子
5、弹的德布罗意波长。(2)试根据计算结果分析它们表现的波粒二象性。(电子的质量为 me=9.110-31kg,普朗克常量为 h=6.6310-34Js)【解析】(1)根据德布罗意波的波长的公式3= =h则电子的德布罗意波的波长为 1= m=1.810-11m子弹的德布罗意波的波长为 2= m=3.310-34m6.63103410103200(2)电子的德布罗意波的波长比可见光短得多,故波动性不太明显,子弹的德布罗意波的波长更短,故子弹的波动性非常小,所以它们的波动性不明显,主要表现为粒子性。答案:(1)1.810 -11m 3.310 -34m(2)电子的德布罗意波的波长比可见光短得多,故波动性不太明显,子弹的德布罗意波的波长更短,故子弹的波动性非常小,所以它们的波动性不明显,主要表现为粒子性。
