PAGEPAGE3課時作業(七)eq\a\vs4\al([全員參加·基礎練])1．(2014·漣水中學月考)假如下列四種粒子具有相同的速率，則德布羅意波長最大的是()A．電子B．中子C．質子D．α粒子【解析】依據λ＝eq\f(h,p)，p＝mv，可知質量越小的粒子德布羅意波長越大，A項正確．【答案】A2．(2014·漣水中學月考)1927年戴維孫和G·P·湯姆孫完成了電子束衍射試驗，該試驗是榮獲諾貝爾獎的重大近代物理試驗之一．如圖17-3-3所示的是該試驗裝置的簡化圖．下列說法不正確的是()圖17-3-3A．亮條紋是電子到達概率大的地方B．該試驗說明物質波理論是正確的C．該試驗再次說明光子具有波動性D．該試驗說明實物粒子具有波動性【解析】電子是實物粒子，觀測到電子的衍射現象，說明實物粒子具有波動性．出現亮條紋的位置是電子到達概率大的地方，同時也說明物質波理論是正確的，故應選C.【答案】C3．(多選)燈絲放射的電子束經過電場加速后從陽極上的狹縫穿出，通過兩條平行狹縫后，在熒光屏上形成明顯的雙縫干涉圖樣．已知一個電子從狹縫穿出時動量為p，普朗克常量為h，則()A．經過電場加速后，電子的德布羅意波長為eq\f(p,h)B．經過電場加速后，電子的德布羅意波長為eq\f(h,p)C．熒光屏上暗條紋的位置是電子不能到達的位置D．熒光屏上亮條紋的位置是電子到達概率大的位置【解析】經電場加速后，電子的德布羅意波長λ＝eq\f(h,p)，B正確，A錯誤；因電子顯示波動性，屏上亮條紋處是電子到達概率大的位置，暗條紋處是電子到達概率小的位置，并不是不能到達的位置，C錯誤，D正確．【答案】BD4．下列物理試驗中，能說明粒子具有波動性的是()A．通過探討金屬的遏止電壓與入射光頻率的關系，證明白愛因斯坦方程的正確性B．通過測試多種物質對X射線的散射，發覺散射射線中有波長變大的成分C．利用電子通過晶體獲得電子衍射圖樣D．流淌的空氣形成的風發出聲音說明空氣分子的波動性【解析】干涉和衍射是波特有的現象．由于X射線本身就是一種波，而不是實物粒子，故X射線有波長變大的成分，并不能證明物質波理論的正確性，即選項A、B并不能說明粒子的波動性，而電子的衍射證明白電子具有波動性；而風發出聲音是機械波，不能說明空氣分子的波動性，故選項C正確．【答案】C5．(多選)關于光的波粒二象性，下列說法正確的是()A．光的頻率越高，光的能量越大，粒子性越明顯B．光的波長越長，光的能量越小，波動性越明顯C．頻率高的光只具有粒子性，不具有波動性D．無線電波只具有波動性，不具有粒子性【解析】光的頻率越高，由ε＝hν知光子的能量越大，光的波長越短，粒子性越明顯，A對；光的波長越長，則頻率越小，由ε＝hν知光子的能量越小，則光的波動性越明顯，B對；頻率高的光粒子性明顯，但也具有波動性，C錯；無線電波是電磁波，既具有波動性也具有粒子性，D錯．【答案】AB6．(多選)用很弱的光做雙縫干涉試驗，把入射光減弱到可以認為光源和感光膠片之間不行能同時有兩個光子，比較不同曝光時間攝得的照片，發覺曝光時間不長的狀況下，照片上是一些散亂的無規則分布的亮點，若曝光時間較長，照片上亮點分布區域呈現不勻稱跡象；若曝光時間足夠長，照片上獲得清楚的雙縫干涉條紋，這個試驗說明白()A．光具有粒子性B．光具有波動性C．光既有粒子性，又具有波動性D．光的波動性不是光子之間的相互作用引起的【解析】少量光子通過雙縫后照片上呈現不規則分布亮點顯示了光的粒子性，大量光子通過雙縫后照片上獲得了雙縫干涉條紋，說明光具有波動性；光子先后依次通過雙縫，說明光的波動性不是光子之間的相互作用引起的．故C、D正確．【答案】CD7．關于物質波，下列說法正確的是()A．速度相等的電子和質子，電子的波長長B．動能相等的電子和質子，電子的波長短C．動量相等的電子和中子，中子的波長短D．甲電子速度是乙電子的3倍，甲電子的波長也是乙電子的3倍【解析】由λ＝eq\f(h,p)可知，動量大的波長短，電子與質子的速度相等時，電子動量小，波長長，A正確；電子與質子動能相等時，由動量與動能的關系式p＝eq\r(2mEk)可知，電子的動量小，波長長，B錯誤；動量相等的電子和中子，其波長應相等，C錯誤；假如甲、乙兩電子的速度遠小于光速，甲的速度是乙的3倍，甲的動量也是乙的3倍，則甲的波長應是乙的eq\f(1,3)，D錯誤．【答案】A8．2002年諾貝爾物理學獎中的一項是嘉獎美國科學家賈科尼和日本科學家小柴昌俊發覺了宇宙X射線源．X射線是一種高頻電磁波，若X射線在真空中的波長為λ，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以ε和p分別表示X射線每個光子的能量和動量，則()A．ε＝eq\f(hλ,c)，p＝0 B．ε＝eq\f(hλ,c)，p＝eq\f(hλ,c2)C．ε＝eq\f(hc,λ)，p＝0 D．ε＝eq\f(hc,λ)，p＝eq\f(h,λ)【解析】依據ε＝hν，λ＝eq\f(h,p)及c＝λν可得X射線每個光子的能量為ε＝eq\f(hc,λ)，每個光子的動量為p＝eq\f(h,λ)，故D正確．【答案】Deq\a\vs4\al([超越自我·提升練])9．(2014·常州檢測)如圖17-3-4，當弧光燈發出的光經一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，則該試驗()圖17-3-4A．只能證明光具有波動性B．只能證明光具有粒子性C．只能證明光能夠發生衍射D．證明光具有波粒二象性【解析】弧光燈發出的光經一狹縫后，在鋅板上形成明暗相間的條紋，這是光的衍射，證明白光具有波動性，驗電器鋁箔有張角，說明鋅板發生了光電效應現象，則證明白光具有粒子性，所以該試驗證明白光具有波粒二象性，D正確．【答案】D10．任何一個運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽，都有一種波與之對應，波長是λ＝eq\f(h,p)，式中p是運動物體的動量，h是普朗克常量，人們把這種波叫德布羅意波，現有一個德布羅意波長為λ1的物體1和一個德布羅意波長為λ2的物體2相向正碰后粘在一起，已知|p1|<|p2|，則粘在一起的物體的德布羅意波長為()A.eq\f(λ1＋λ2,2)B.eq\f(λ1－λ2,2)C.eq\f(λ1λ2,λ1＋λ2)D.eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)【解析】由動量守恒p2－p1＝(m1＋m2)v知，即eq\f(h,λ2)－eq\f(h,λ1)＝eq\f(h,λ)，所以λ＝eq\f(λ1λ2,λ1－λ2)，故D正確．【答案】D11．光子的動量p與能量ε的關系為p＝eq\f(ε,c)，靜止的原子核放出一個波長為λ的光子，已知普朗克常量為h，光在真空中傳播的速度為c，求：(1)質量為M的反沖核的速度為多少？(2)反沖核運動時物質波的波長是多少？【解析】(1)由λ＝eq\f(h,p)得p＝eq\f(h,λ)，由光子與原子核組成的系統動量守恒，得0＝p－Mv′，故v′＝eq\f(p,M)＝eq\f(h,λM).(2)由德布羅意波波長公式λ′＝eq\f(h,p′)知，反沖核運動時物質波波長λ′＝eq\f(h,p′)＝eq\f(h,p)＝λ.【答案】(1)eq\f(h,λM)(2)λ圖17-3-512．(2014·徐州高二檢測)如圖17-3-5所示為證明電子波存在的試驗裝置，從F上出來的熱電子可認為初速度為零，所加的加速電壓U＝104V，電子質量為m＝0.91×10－30kg，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.電子被