1、优质文档优质文档第三节 实物粒子的波粒二象性建议用时 实际用时 满分 实际得分90 分钟 100 分一、选择题（本题包括 10 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选 错或不选的得 0 分，共40 分）1.电子显微镜的最高 分辨率高达 0.2 nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将（ ）A.小于 0.2 nmB.大于 0.2 nmC.等于 0.2 nmD.以上说法均不正确2.下列说法中正 确的是（ ）A.物质波属于机械波B.只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波
2、动性C.德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波D.宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性3.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4.关于物质波，下列认识错误的是（ ）A.任何运动的物体（质点）都伴随一种波，这种波叫物质波B. X 射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的C.电子的衍射实验，证实了物质波假设是正确的D.宏观物体尽管可 以看做物 质波，但它们不具有干涉、衍
3、射等现象5.下列关于不确定关系说法正确的是（ ） A.只对微观粒子适用 B.只对宏观粒子适用C.对微观和宏观粒子都适用D.对微观和宏观粒子都不适用6.有中子衍射 技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.6710-27 kg，普朗克常量为 6.6310-34 Js，则可以估算出德布罗意波波长为1.8210-10 m 的热中子动能的数量级为 ( )A.10-17 J B.10-19 JC.10-21 J D.10-24 J7.由不确定性关系可以得出的结论是（ ）A.如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大B.如果位置
4、坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系8.下述说法正确的是（ ）A.宏观物体的动量和位置可准确测定B.微观粒子的动量和位置可准确测定C.微观粒子的动量和位置不可同时准确测定D.宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定9.关于不确定性关系 有以下几种理 x ph4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.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体10.光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点
5、加以解释，正确的是（ ）A.单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量 大，动量不确定量 x优质文档优质文档小，可以忽略 pB.当能 发生衍射现象时，动量不确定量 就 p不能忽略C.单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量小，动量不确定量大的缘故D.以上解释都是不对的二、填空题（本题共 2 小题，每小题 6 分，共 12分.请将正确的答案填到横线上）11.电子经电势差为 =200 V 的电场加速，在U的情况下，此电子的德布罗意波长为 vc.12.一辆摩托车 以 20 m/s 的速度向墙冲去，车身和人共重 100 kg,则车撞墙时的不确定范围是 .三、计算题（本题共 4 小题，共 4
6、8 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12.（11 分）一质量为 10 g 的子弹从直径为 0.5 cm 的枪口射出，求子弹射出枪口时其横向速度的不确定量。13.（11 分）电子的质量为 =9.110-31 kg，测m定其速度的不确定量为 210-6 m/s.求其位置的不确定量. =5.310-35 Jsh415.（13 分）根据光子说光子的能量 ,我E=h们还知道物体能量 ,频率 =51014 HzE=mc2 的光子具有的动量是多少？一电子的动量与该光子相同，该电子的运动速度是多少？该电子物质波的波
7、长 是多少？ e16.（13 分）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周期性曲线？为什么？优质文档优质文档第三节 实物粒子的波粒二象性 答题纸得分： 一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10答案二、填空题11. 12. 三、计算题13.14.15.16.第三节 实物粒子的波粒二象性 参考答案一、选择题优质文档优质文档1. A 解析：显微镜的分辨能力与波长有关,波长越短其分辨能力越强,由 知,如果
8、把质子加速到 =hp与电子相同的速度,质子的波长更短,分辨能力更高.2.C 解析：实物粒子也具有波动性，这种与实物粒子相联系的波称为物质波，机械波是由于物体的振动在介质中传播形成的，物质波不是机械波，选项 A 错误；实物粒子也有波动性，故选项 B 错误； C.任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波和它对应，这种波叫物质波，选项 C 正确；宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，是因为宏观粒子的波长短，衍射或干涉现象不明显，选项 D 错误. 3.AD 解析：任何运动物体都具有波动性， A 正确.湖面上形成的水波是机械波不是物质波， B 错.电 子的动量比质子的动量往往
9、要小一些，由 知，电子的德布罗意波长要长，C 错.由于电子的波动性， hp核外电子绕核运动不可能有确定的轨道，D 正确.4.BD 解析：X 射线衍射实验验证 X 射线是电磁波，B 错误，宏观物体物质波也具有干涉、衍射现象，只不过现象不明显，D 错误.5.A 6.D 解析：由不确定性关系得 x ph4由动量与动能的关系得 =12( p)2联立得 J=0.25 J.故选项 D 正确.12( h4 x)2 =12( 6.6310-3443.141.821010)21.6710-27 10-247. ABC8. AC9.CD 解析：不确定性关系 表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，当粒子位置
10、x ph4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.不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微.10.ABC 解析：由不确定性关系可知选项 A、B、C 正确.二、填空题11. 8.7010-2 nm 解析：已知 12m0v2=Ek=eU所以 v= 2eUm0nm = h2m0Ek= h2em0U= h2em01U 1.23U如 =200 V，则 = nm= nm=8.7010-2 nm.U 1.23U 1.2320012. 2.6410 -38 m x解析：根据不确定关系 得： m=2.6410-
11、38 m. x ph4 x h4 p= 6.6310-3443.1410020优质文档优质文档三、计算题13. 1.0610-30 m/s 解析：由不确定性关系 得， x ph4 v= p h4 x= 6.6310-3443.140.0050.01m/s=1.0610-30 m/s 14.29.1 m 解析：由不确定性关系得 x ph4由动量定义得 p=me v联立得 m=29.1 m. xh4 me v=5.310-359.110-31210-615. 1.110-27 kgm/s 1.2103 m/s 6.010-7 m解析：对光子，能量 ,动量 ,故得E=h =mc2 p=mckgm/s
12、p=mc=hc =6.6310-34510143.01081.110 -27 kgm/s.设电子质量为 ,速度为 ,动量为 ,则me ve pe pe=meve依题知 .pe=p以上三式联立 得到电子的速度大小为m/s1.210 3 m/s.ve=peme pme=1.110-279.110-31电子物质波的波长m6.010 -7 m. e=hpe 6.6310-341.110-2716.2.210-34 m 其他问题见解析解析：根据德布罗意的观点，任何运动着的物体都有一种波和它对应，飞行的子弹必有一种波与之对应.由于子弹的德布罗意波波长极短，我们不能观察到其衍射现象.即使采用特殊方法观察，由于德布罗意波是一种概率波，仅是粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非粒子的曲线运动.由波长公式可得m=2.2110-34 m. hp= 6.6310-34110-23102 因子弹的德布罗意波波长太短，无法观 察到其波动性.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.
