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2012高中物理25德布罗意波每课一练粤教版选修35
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2.5 德布罗意波 每课一练(粤教版选修3-5)
1.在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是( )
A.弱光衍射实验
B.电子束在晶体上的衍射实验
C.弱光干涉实验
D.以上都不正确
2.下列关于物质波的说法中正确的是( )
A.实物粒子具有粒子性,在任何条件下都不可能表现出波动性
B.宏观物体不存在对应波的波长
C.电子在任何条件下都能表现出波动性
D.微观粒子在一定条件下能表现出波动性
3.下列说法中正确的是( )
A.质量大的物体,其德布罗意波长小
B.速度大的物体,其德布罗意波长小
C.动量大的物体,其德布罗意波长小
D.动能大的物体,其德布罗意波长小
4.关于物质波,下列说法正确的是( )
A.速度相等的电子和质子,电子的波长长
B.动能相等的电子和质子,电子的波长短
C.动量相等的电子和中子,中子的波长短
D.甲电子速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍
5.(双选)现代物理学认为,光和实物粒子都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是( )
A.一定频率的光照射到锌板上,光的强度越大,单位时间内锌板上发射的光电子就越多
B.肥皂液是无色的,吹出的肥皂泡却是彩色的
C.质量为10-3 kg、速度为10-2 m/s的小球,其德布罗意波长约为10-28 m,不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹
D.人们常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距大致相同
6.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,则描写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eq \r(2)倍
7.关于不确定性关系 ΔxΔp≥eq \f(h,4π)有以下几种理解,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.微观粒子的动量和位置可以同时确定
题 号1234567答 案8.阴极射线管中电子的速度为2×107 m/s,请计算它的德布罗意波长.
9.设子弹的质量为0.01 kg,枪口直径为0.5 cm,试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量.
10.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动,则它们的德布罗意波的波长分别是多长?(中子的质量为1.67×10-27 kg)
参考答案
1.B [由课本知识知,最早证明德布罗意波假说的是电子束在晶体上的衍射实验.]
2.D
3.C [由德布罗意假说得德布罗意波长λ=eq \f(h,p).式中h为普朗克常量,p为运动物体的动量,可见p越大,λ越小;p越小,λ越大.故C正确,A、B、D错误.]
4.A [由λ=eq \f(h,p)可知,动量大的波长短,电子与质子的速度相等时,电子动量小,波长长.电子与质子动能相等时,由动量与动能的关系式p=可知,电子的动量小,波长长.动量相等的电子和中子,其波长应相等.如果甲、乙两电子的速度远小于光速,甲的速度是乙的三倍,甲的动量也是乙的三倍,则甲的波长应是乙的eq \f(1,3).]
5.BD [说明光具有波动性的是干涉和衍射,而光电效应说明光具有粒子性,故本题应选B、D.]
6.C [由题知,粒子速度为v时,λ1=eq \f(h,mv);粒子速度为2v时,λ2=eq \f(1,2)λ1,可知C正确,A、B、D错.]
7.C [不确定性关系ΔxΔp≥eq \f(h,4π)表示确定位置、动量的精度互相制约,此长彼消,当粒子位置不确定性变小时,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.]
8.3.64×10-11 m
解析 λ=eq \f(h,p)=eq \f(h,mv)=eq \f(6.63×10-34,9.1×10-31×2×107) m=3.64×10-11 m.
9.1.06×10-30 m/s
解析 枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量Δx,由于Δpx=mΔvx,由不确定性关系式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量
Δvx≥eq \f(\f(h,4π),mΔx)=eq \f(6.626×10-34,4×3.14×0.01×0.5×10-2) m/s
=1.06×10-30 m/s.
10.4.0×10-10 m 6.63×10-35 m
解析 中子的动量为p1=m1v
子弹的动量为p2=m2v
据λ=eq \f(h,p)知中子和子弹的德布罗意波长分别为
λ1=eq
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