【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 2.3+4 光是波还是粒子 实物是粒子还是波课后知能检测 沪科版选修3-5.doc

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 2.3+4 光是波还是粒子 实物是粒子还是波课后知能检测 沪科版选修3-5 1．下列关于物质波的说法中正确的是(　　) A．任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波 B．X光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D．物质波是一种概率波 【解析】　运动的物体才有物质波和它对应，A错，X光是波长极短的电磁波，它的衍射不能证明物质波的存在，故B错，C、D正确． 【答案】　CD 2．一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法正确的是(　　) A．电子在空间做匀速直线运动 B．电子上下左右颤动着前进 C．电子运动轨迹是正弦曲线 D．无法预言它的路径 【解析】　电子是微观粒子，它被加速后的运动轨道是难以预测的，只能描述它在空间各点出现概率的大小．因此应选D. 【答案】　D 3．若某个质子的动能与某个氦核的动能相等，则这两个粒子的德布罗意波长之比为(　　) A．12　　　　　　　B．21 C．14 D．41 【解析】　由p＝及λ＝得：λ＝.因此＝＝＝，故选B. 【答案】　B 4．(2011·定安质检)对于光的波粒二象性的理解正确的是(　　) A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性 B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子 C．高频光是粒子，低频光是波 D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著 【解析】　光具有波粒二象性，大量光子显示波动性、个别光子显示出粒子性，光传播时显示波动性，与物质相互作用时显示粒子，频率高显示粒子，频率低显示波动性，而不是粒子和波转换．故B、C错误，A、D正确． 【答案】　AD 5．光具有波粒二象性，光子的能量ε＝hν，其中频率ν表示波的特征．若某激光管以PW＝60 W的功率发射波长λ＝663 nm的光束，试根据上述理论计算：该管在1 s内发射出多少个光子？ 【解析】　设在时间Δt内发射出的光子数为n，光子的频率为ν，每个光子的能量ε＝hν，所以PW＝(Δt＝1 s)．而ν＝，解得n＝＝ 个＝2.0×1020个． 【答案】　2.0×1020个 6．根据不确定性关系Δx·Δp≥，判断下列说法正确的是(　　) 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否完备无关．无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定性关系所给出的限度．故A、D正确． 【答案】　AD 7．电子经电势差为U＝220 V的电场加速，在vc的情况下，求此电子的德布罗意波长．(已知：电子质量为9.11×10－31 kg，电子电荷量为1.6×10－19 C) 【解析】　电子由静止开始，在电场的加速下速度不断增加，由于题目要求求电子的德布罗意波长，因此必须求出电子经电场加速后的动量，然后根据λ＝即可求出电子的德布罗意波长． 在电场作用下mv2＝eU，得v＝ 根据德布罗意波长λ＝得 λ＝＝＝ nm 由于电压U＝220 V，代入上式得λ＝ nm＝ nm＝8.29×10－2 nm＝8.29×10－11 m. 【答案】　8.29×10－11 m 8．(2011·宝鸡检测)在中子衍射技术中，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相近．已知中子质量m＝1.67×10－27 kg，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，可以估算德布罗意波长λ＝1.82×10－10 m的热中子动能的数量级为(　　) A．10－17 J B．10－19 J C．10－21 J D．10－24 J 【解析】　据λ＝，Ek＝mv2＝m2，即Ek＝·2，代入数据可得动能数量级为10－21 J，故C项正确． 【答案】　C 9．已知＝5.3×10－35 J·s.试求下列情况中子弹和电子的位置的不确定量的大小． (1)一颗质量为10 g的子弹，具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%(这在宏观范围是十分精确的了)； (2)一电子具有200 m/s的速率，其动量的不确定量为动量的0.01%(这已经足够精确了)． 【解析】　(1)子弹的动量 p＝mv＝0.01×200 kg·m/s＝2.0 kg·m/s 动量的不确定量Δp＝0.01%×p ＝2.0×10－4 kg·m/s 由不确定关系ΔxΔp≥，得子弹位置的不确定量 Δx≥＝ m＝2.6×10－31 m. (