《第四节 德布罗意波》（同步训练）高中物理选择性必修 第三册_粤教版_2024-2025学年.docxVIP

《第四节德布罗意波》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、德布罗意提出物质波假说的主要依据是：

A、光的波粒二象性

B、电子衍射实验

C、光的双缝干涉实验

D、康普顿效应

2、下列关于德布罗意波的说法正确的是：

A、所有运动的粒子都具有德布罗意波

B、德布罗意波的波长与粒子的速度成正比

C、德布罗意波是实际存在的波动现象

D、德布罗意波可以用来描述粒子的运动轨迹

3、一个电子与一个中子分别以相同的速度通过同一障碍物，则它们产生的衍射现象相比，以下说法正确的是：

A、电子的衍射现象较明显；

B、中子的衍射现象较明显；

C、两者衍射现象几乎相同；

D、都无法产生衍射现象。

4、对于一个运动中的微观粒子，其德布罗意波长λ与速度v的关系是：

A、λ与v2

B、λ与v成正比；

C、λ与v成反比；

D、λ与v无直接关系。

5、德布罗意提出物质波理论，认为任何物质都具有波粒二象性。下列关于物质波说法正确的是：

A.只有宏观物体才能表现出波动性。

B.只有微观粒子才能表现出波动性。

C.物质波的波动性随物体质量和速度的增加而增强。

D.物质波的存在与宏观物体的质量和速度无关。

6、一个德布罗意的物质波，其频率为ν，若该物质的质量为m，速度为v，则物质波的波长λ可以通过以下哪个公式计算？（单选题）

A.λ=h/mv

B.λ=h/vm

C.λ=hv/m

D.λ=hv/m

7、以下哪个选项不属于德布罗意波的特性？

A、德布罗意波具有波粒二象性

B、德布罗意波具有波动性

C、德布罗意波具有粒子性

D、德布罗意波具有能量和动量

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、下列关于德布罗意波的说法，哪些是正确的？（多选）

A.德布罗意波的概念表明所有物质都具有波动性质。

B.德布罗意波长与粒子动量成正比。

C.只有电子等微观粒子才具有德布罗意波。

D.德布罗意关系式为λ=h/p，其中λ表示波长，h为普朗克常数，p为动量。

E.对于宏观物体，由于其动量非常大，所以德布罗意波长几乎可以忽略不计。

2、关于光子与电子的德布罗意波，下列说法哪些是正确的？（多选）

A.光子和电子都遵循相同的德布罗意波长公式。

B.当光子和电子具有相同能量时，它们的德布罗意波长相同。

C.电子的德布罗意波长可以通过双缝实验来验证。

D.光子没有静止质量，而电子有静止质量，这导致两者在量子力学中的行为完全不同。

E.在特定条件下，光子和电子都可以表现出明显的波动性。

3、以下关于德布罗意波的性质，描述正确的是（）

A、德布罗意波是一种概率波，描述了粒子在空间中的概率分布

B、德布罗意波的波长与粒子的动量成反比，与粒子的能量成正比

C、德布罗意波的存在可以通过双缝干涉实验得到验证

D、德布罗意波是宏观物体特有的波动现象

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：验证德布罗意波的实验装置

一个实验设计方案如下：利用速度不同但电子束通过同一狭缝后打到荧光屏上，测出电子打在荧光屏上的位置，从而验证电子具有波动性。试在简答题中详细阐述如何设计这个实验以验证德布罗意波的存在。请说明实验原理、实验步骤、可能遇到的问题及对应解决措施。

第二题

一位宇航员在一艘宇宙飞船上进行实验，他发现一个电子在不受外力作用的情况下，在特定区域内做匀速直线运动。宇航员测量了这个电子的速度，并发现其速度非常接近光速的2/3。宇航员进一步使用德布罗意波长公式λ=h/p（其中λ为波长，h为普朗克常数，p为动量），计算出了这个电子的德布罗意波长。

设定普朗克常数h=6×10^-34Js，光速c=3.00×10^8m/s。

（1）求出该电子的动量p。

（2）根据计算出的动量，求出该电子的德布罗意波长λ。

（3）如果宇航员再重复这个实验，理论上能否测量到不同德布罗意波长的电子？为什么？

第三题

一维粒子在德布罗意波的描述下，其波长λ与动量p的关系为λ=h/p，其中h为普朗克常数。已知一个电子（质量为m，电荷为e）在速度v的作用下，其德布罗意波长为λ0。若将电子的速度增加到原来的2倍，求此时电子的德布罗意波长。

已知条件：

电子质量m=9.11×10^-31kg

电子电荷e=1.60×10^-19C

普朗克常数h=6.63×10^-34J·s

初始德布罗意波长λ0

解题步骤：

1.根据德布罗意波长公式，初始动量p0=h/λ0。

2.当速度增加到原来的2倍时，新速度为2v，新动量p=mv=2mv0。

3.由于动量与速度成正比，新动量p=2p0。

4.根据德布罗意