课后课时精练
1.下列说法中正确的是( ) A.光波和物质波都是概率波 B.实物粒子不具有波动性
C.光的波动性是光子之间相互作用引起的
D.光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹,光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定
E.粒子的动量越大,其波动性越易观察
F.因实物粒子具有波动性,故其轨迹是波浪线
解析:实物粒子也具有波动性,B错,光的波动性并不是由光子之间的相互作用引起的,C错,实物粒子的波动性不是指其轨迹是波浪线,F错。粒子动量越大,波长越短波动性越不明显,D错。 答案:AD
2.有关经典物理学中的粒子,下列说法正确的是( ) A.有一定的大小,但没有一定的质量 B.有一定的质量,但没有一定的大小 C.既有一定的大小,又有一定的质量 D.有的粒子还有一定量的电荷
解析:根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确。 答案:CD
3.根据不确定性关系ΔxΔp≥,判断下列说法正确的是( )
4π
A. 采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度下降 B. 采取办法提高测量Δx精度时,Δp的精度上升
C. Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D. Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 解析:不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定坐标和相应动量中的一个,必然引起另一个较大的不确定性,这样的结果与测量仪器及测量方法是完备无关,无论怎样改善测量仪器和测量方法,都不可能逾越不确定关系所给出的限度。故A、D正确。 答案:AD
4.如下图所示,弧光灯发出的光经一狭缝后,在锌板上形成亮暗相间的条纹,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,则该实验不能证明( )
h
A.光具有波动性
B.从锌板上逸出带正电的粒子 C.光能发生衍射 D.光具有波粒二象性
解析:在锌板形成明暗相间的条纹,证明光发生了衍射,也说明了光具有波动性,与锌板相连的验电器的铝箔有张角,证明了光电效应的发生,说明了光粒子性的一面,因此,证明了光具有波粒二象性。 答案:B
5.经150 V电压加速的电子束沿同一方向射出,穿过铝箔后射到其后的屏上,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
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的位置
解析:电子属于微观粒子,由不确定关系可知A、B、C均错。电子被加速后其德布罗意波波长λ=≈1×10
hp-10
m,穿过铝箔时发生衍射。电子到达屏上的位置受波动规律支配,只能
通过概率波进行统计性的描述,D正确。 答案:D
6.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.麦克斯韦预言光是一种电磁波 D.光具有波粒二象性 解析:牛顿的“微粒说”的对象依然局限在宏观粒子上,与爱因斯坦的“光子说”本质上完全不同;光的双缝干涉实验显示了光具有波动性特征,即具有波动性;麦克斯韦预言了光是一种电磁波,且为横波,建立了波动学的完美理论;光具有波粒二象性。 答案:BCD
7.质量为10 g、速度为300 m/s在空中飞行的子弹,其德布罗意波波长是多少?为什么我们无法观察出其波动性?如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性,我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进,在空间中描绘出正弦曲线或其他周期性曲线?
-34
h6.63×10-34
解析:λ==m。 -22 m=2.21×10
p1×10×3×10
因子弹的德布罗意波长太短,无法观察到其波动性,所以不会看到这种现象,因德布罗意波是一种概率波,粒子在空间出现的概率遵从波动规律,而非宏观的机械波,更不是粒子做曲
线运动。 答案:见解析
8.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。根据表中数据可知( ) 弹子球 电子 (100 eV) 无线电波 (1 MHz) 质量/kg 2.0×10 9.1×10-31-2速度/(m·s) 1.0×10 5.0×10 3.0×10 86-2-1波长/m 3.3×101.2×10-30 -10 3.0×10 2A.要检测弹子球的波动性几乎不可能 B.无线电波通常只能表现出波动性
C.电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性 D.只有可见光才有波粒二象性
解析:弹子球的波长相对太小,所以检测其波动性几乎不可能,A对;无线电波波长较长,所以通常表现为波动性,B对;电子波长与金属晶体尺度差不多,所以能利用金属晶体观察电子的波动性,C对;由物质波理论知,D错。 答案:ABC
9.关于电子的运动规律,以下说法正确的是( )
A.电子如果表现粒子性,则无法用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律 B.电子如果表现粒子性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律 C.电子如果表现波动性,则无法用轨迹来描述它们的运动,空间分布的概率遵循波动规律 D.电子如果表现波动性,则可以用轨迹来描述它们的运动,其运动遵循牛顿运动定律 解析:由于运动对应的物质波是概率波,少量电子表现出粒子性,无法用轨迹描述其运动,其运动也不遵循牛顿运动定律,A、B错误;大量电子表现出波动性,无法用轨迹描述其运动,可确定电子在某点附近出现的概率,且概率遵循波动规律,C正确,D错误。 答案:C
10.20世纪20年代,剑桥大学学生G·泰勒做了一个实验。在一个密闭的箱子里放上小灯泡、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片,整个装置如下图所示。小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱,经过三个月的曝光,在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍
-13
射条纹,泰勒对这张照片的平均黑度进行了测量,得出每秒到达底片的能量是5×10 J。