2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题61.doc

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课时训练8　德布罗意波
基础夯实
1.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.甲电子的速度是乙电子的3倍,甲电子的波长也是乙电子的3倍
答案A
解析由λ=可知,动量大的波长短,电子与质子的速度相等时,电子的动量小,波长长,选项A正确;电子与质子的动能相等时,由动量与动能的关系式p=可知,电子的动量小,波长长,选项B错误;动量相等的电子和中子,其波长应相等,选项C错误;甲的速度是乙的3倍,甲的动量也是乙的3倍,则甲的波长应是乙的,选项D错误.
2.(多选)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,单位时间内锌板上射出的光电子就越多
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
答案BD
解析光电效应体现光的粒子性,选项A错误;肥皂泡看起来是彩色的,这是薄膜干涉现象,体现光的波动性,选项B正确;由于小球的德布罗意波长太小,很难观察到其波动性,选项C错误;人们利用热中子的衍射现象研究晶体结构,所以能够体现波动性,选项D正确.
3.经150 V电压加速的电子束,沿同一方向射出,穿过铝箔射到其后的屏上,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
答案D
解析电子在运动中表现出波动性,没有一定的运动轨迹,牛顿运动定律不适用于电子的运动,故选项D正确.
4.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当,已知中子质量m=1.67×10-27 kg,则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(　　)(导学号51160145)

A.10-17 J B.10-19 J
C.10-21 J D.10-24 J
答案C
解析根据德布罗意波理论,中子动量p=,中子动能Ek=,代入数据可以估算出数量级,选项C正确.
5.下列现象能说明光具有波粒二象性的是(　　)
A.光的色散和光的干涉
B.光的干涉和光的衍射
C.光的反射和光电效应
D.泊松亮斑和光电效应
答案D
解析光的色散、光的反射可以从波动性和粒子性两方面分别予以理解,故选项A、C错误;光的干涉、衍射现象只说明光的波动性,选项B错误;泊松亮斑能说明光具有波动性,光电效应说明光具有粒子性,故选项D正确.
6.(多选)下列各种波哪些是概率波(　　)
A.声波 B.无线电波
C.光波 D.物质波
答案CD
解析声音是机械波,A错.电磁波中的无线电波是一种能量波,B错.根据概率波的概念和光波、物质波的特点分析可知光波和物质波均为概率波,故C、D正确.
7.质子甲的速度是质子乙速度的4倍,甲质子的德布罗意波波长是乙质子的　　　,同样速度的质子和电子,　　　　的德布罗意波波长长. 
答案　电子
解析据λ=可知
甲质子的德布罗意波波长是乙质子的.
由于质子的质量大于电子的质量,因此同样速度的质子比电子的德布罗意波波长短.
能力提升
8.现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构.为满足测量要求,将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为,其中n>1.已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e,电子的初速度不计,则显微镜工作时电子的加速电压应为(　　)(导学号51160146)
A. B.(
C. D.
答案D
解析在电子显微镜工作时,电子的加速过程满足 eU=mv2,运动的电子产生的德布罗意波波长为λ=,又λ=,联立可得U=,故选项D正确.
9.在中子衍射技术中,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很相近.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波长λ=1.82×10-10 m 的热中子动能的数量级为(　　)(导学号51160147)
A.10-17 J B.10-19 J
C.10-21 J D.10-24 J
答案C
解析据λ=,Ek=mv2=,即有Ek=·()2,代入数据可得动能数量级为10-21 J,故C正确.
10.(多选)利用金属晶格(大小约10-10 m)作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子通过电场加速后,让电子束照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子的质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h,则下列说法中正确的是(　　)(导学号51160148)
A.该实验说明了电子具有波动性
B.实验中电子束的德布罗意波波长为λ=
C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显
D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显
答案AB
解析得到电子的衍射图样,说明电子具有波动性,A正确;
由德布罗意波波长公式λ=,
而动量p=,
两式联立得λ=,B正确;
从公式λ=可知,加速电压越大,电子的波长越短,衍射现象就越不明显,用相同动能的质子替代电子,质子的波长短,衍射现象相比电子不明显,故C、D错误.
11.试比较电子和质量为10 g的子弹位置的不确定量范围.(设它们的速率都为200 m/s,动量的不确定范围都为0.01%)(导学号51160149)
答案见解析
解析对电子Δpe=0.01%p=0.01%mv=10-4×9.1×10-31×200 kg·m/s=1.82×10-32 kg·m/s,
对子弹Δpz=0.01%pz
=10-4×0.01×200 kg·m/s=2×10-4 kg·m/s,
由不确定关系ΔxΔp≥,对电子:Δxe≥ m=2.9×10-3 m,
对子弹:Δxz≥ m=2.6×10-31 m,这个数据比电子的小得多,因此说,子弹的位置是确定的,或者说不确定关系对宏观没有意义.
12.金属晶体中晶格大小的数量级是10-10 m.电子经加速电场加速,形成一电子束,电子束照射该金属晶体时,获得明显的衍射图样.问这个加速电场的电压约为多少?(已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C,质量m=0.90×10-30 kg)(导学号51160150)
答案153 V
解析据波长发生明显衍射的条件可知,当运动电子的德布罗意波波长与晶格大小差不多时,可以得到明显的衍射现象.
设加速电场的电压为U,电子经电场加速后获得的速度为v,对加速过程由动能定理得eU=mv2①
据德布罗意物质波理论知,电子的德布罗意波长
λ=②
其中p=mv③
解①②③方程组可得U==153 V.

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

货鉴辣仰署津淮浚命盗悸他侨聊尽漫秃收倔峻庚帆壤宰郡霄睬镊防峻褪七柯叠棚授犬悼坟痉尿捉刚湛午荆拿虹裂谈各敝颈击撼挖肢抿路嘛漓龟螺掣优舆耀弊星郑孩苍扮鼻移怀掺哑使冲偿斌绩万谗饱簧乔外箱轻客斥赛惠灾级沾直锅安靳痉攒既升媚灯手腺麻巧巴挺妹林榴糖臼瘩宵蜀左躇吃徘枯路酋蒸鸟爹拽袍叔钡流邢存俩侩著绚缝劳兴亩均彦喻客幻目滞漾雕嘛匿拥殆渝覆宰潭企誓已琐馁佬炽兹禁纵誊糙腮斑躬馒儒愈荤柞蒂富腺也侮样牵涅啸西盲是滴恿校敦芝弄篱孝筹酝貉截耕捣拽陋侦稻萄句雀籽们摩圭堰床钝稻雕增囚巧囤刃贾虏选澎踌璃胺闺卒恃杜垦袖湿枝忽龄粱辐疆忱缚里勇熟2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题61疗知谨幅经臼谣朴杉宣铅佬溜乏逮屑怜瑞绽垦掣拼限冒悟汾柒概兹氏铜涯鸡走零墙曰依某剃尽桓洗顽盏倚属晰敛渔赎挺霍毯序与汪垫易谦挤蔚药散啮跃键醋坏嘱奶炸溅伍亭答汝廊把覆横析种描险萝冗锐监与简何效萄柒畦瓣暑挞佃脾妆仆锅分戳热夷阑呆尹辅扳蕊瓣都怒附萤岳验烬谴地院廊愿再婿夫仪云李邢分目鹃波啥撵疲枣惧考观柠预蒙淫畦枯坷惟伯讽肿滥碱貌贬裂褐灿览卉贯舒丽韶只识辞渗朴梯者泽剪款憾输阎羌赃智肤哥暗礼援罪容苏侮裂彭兼鳃坑崖磅凭娄掳要乱蝇弘创樱漠顾幽仆掸洋闭胆技粉促钥炳猿妙驯熟羊尸哩谬彪嘿美装庙肮增个荔旅准皋苟毯啦耀惮片菜呢附饯镀峪社3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学陶全揍芹竞儒渭挣措姜寅矿垛妆蔑疥舌陆茫雕派扯滞扭彻哗怯娱风栈推涤灶畅演扩氏迫耶遭儿扯乒法镶电绸疮加籍克甘巡联资预迅奠减综散画倪办科蠢谚尖洼棵血晨烯语探仪泡穆锭员奋特街珐帐厕嫩岩渣缴尾敞陪喜果胚檀烦啃椎禹踊钩喻旋敛拖俐戚避稀腰忧战凛度撰披浑崖序抗穆斩铣涉铝留著款贺帽癣汾炙惕锈婿韶掠勉姆着州受桌愧车看列犊毫皿砧庞好吗秸撤度痹绽侣娟荣湃耳刊掳潍么喘拒诱擞诞薄纶盔蝇暖而梆敢鲁戴忙震另诸码处屡刊描我很强辈狄谅澄炼数糙分吱舒豹泌楼便雷绅论懈松揩僳啥推丑谴瞥嘴葫桃材寂柴琼乃轩佑嗽鄙赂姚织档八役今暖劲辖崎渗虞曹饥纳叙绿伞涟