4.5 《粒子的波动性和量子力学的建立》 筑基提能同步练习高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
试卷更新日期：2024-10-19 类型：同步测试
一、筑基培根——建立物理观念
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1. 下列理论与普朗克常量无紧密关系的是（ ）A、安培分子电流假说 B、爱因斯坦光电效应 C、德布罗意物质波假说 D、康普顿散射理论2. 如果有一个电子与一个质子的德布罗意波的波长相等，则下列说法正确的是（ ）A、电子的动能小于质子的动能 B、电子的动能大于质子的动能 C、电子的动量小于质子的动量 D、电子的动量大于质子的动量3. 物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验被评为“十大最美物理实验”之一，从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（ ）
A、光具有波动性 B、光具有波粒二象性 C、微观粒子本质是一种电磁波 D、微观粒子具有波动性4. 下列说法中正确的（ ）A、质量大的物体，其德布罗意波长短 B、速度大的物体，其德布罗意波长短 C、动量大的物体，其德布罗意波长短 D、动能大的物体，其德布罗意波长短5. 从光的波粒二象性出发，下列说法中正确的是（ ）A、光是高速运动的微观粒子，单个光子表现出波动性 B、光的波长越大，光子的能量越大 C、在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方 D、在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率大的地方6. 下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（ ）A、有的光是波，有的光是粒子 B、光子与电子是同样的一种粒子 C、能够证明光具有波粒二象性的现象是光的干涉、光的衍射和光电效应 D、大量光子的行为往往显示出粒子性7. 1927年戴维孙和G·P·汤姆孙分别用电子束射向晶体得到如图所示的图样，从而证实了（ ）
A、电子的波动性 B、电子的粒子性 C、光的波动性 D、光的粒子性二、能力发展——科学探究与思维
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8. 下列说法正确的是（ ）A、电子、质子等粒子和光一样，也具有波粒二象性 B、在LC振荡电路中，保持其它条件不变，增大电容，周期变小 C、人体温度越高，发射的红外线越强，依据这个原理可以制成红外体温计 D、“彩超”根据反射波的频率变化，就能知道血流的速度，利用的是超声波的衍射9. 根据物质波理论，以下说法中正确的是( )A、微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性 B、宏观物体和微观粒子都具有波动性 C、宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长 D、速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显10. 下列说法正确的是（ ）A、普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一 B、玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律 C、一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的光强太小 D、德布罗意在普朗克能量子和爱因斯坦光子理论的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想11. 电子双缝干涉实验是近代证实物质波存在的实验。如图所示，电子枪持续发射的电子动量为1.2×10-23kg·m/s，然后让它们通过双缝打到屏上。已知电子质量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列说法正确的是（ ）
A、发射电子的动能约为8.0×10-15J B、发射电子的物质波波长约为5.5×10-11m C、只有成对电子分别同时通过双缝才能发生干涉 D、如果电子是一个一个发射的，仍能得到干涉图样12. 波粒二象性是微观世界的基本特征。下列对波粒二象性的实验及说法正确的是（ ）
A、光的衍射（图甲）揭示了光具有粒子性 B、光电效应（图乙）揭示了光的波动性，同时表明光子具有能量 C、康普顿效应（图丙）揭示了光的粒子性，同时表明光子除了有能量还有动量 D、电子束穿过铝箔后的衍射图样（图丁），证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性三、科学本质——质疑交流与创新
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13. 如图为氢原子的能级图，氢原子从某一能级跃迁到的能级，辐射出能量为的光子。
(1)、最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量，才能使它辐射上述能量的光子？(2)、若用波长为的紫外线照射激发态的氢原子，则电子飞到离核无穷远处时的德布罗意波长为多少？电子电荷量 ， 普朗克常量 ， 电子质量该结果保留两位有效数字14. 有一种新型光电效应量子材料，当某种光照射该材料时，只产生相同速率的相干电子束。用该电子束照射间距为d的双缝，在与缝相距为L的观测屏上形成干涉条纹，测得第1条亮纹与第5条亮纹间距为。已知电子质量为m，普朗克常量为h，该量子材料的逸出功为W0。求：(1)、电子束的德布罗意波长λ和动量p；(2)、光子的能量E。15. 建立理想化的物理模型既是物理学的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径。(1)、一段直导线，单位长度内有n个自由电子，电子电荷量为e。该导线通有电流时，自由电子定向移动的平均速率为v，求导线中的电流I。(2)、一水平放置的细水管，距地面的高度为h，有水从管口处以不变的速度源源不断地沿水平方向射出，水流稳定后落地的位置到管口的水平距离为 。已知管口处水柱的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g。水流在空中不散开，不计空气阻力。求：a．水从管口水平射出速度v0的大小；
b．水流稳定后，空中水的总质量m。
(3)、现有一个点光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为λ的光，如果每秒有n个光子射入人的瞳孔，就能引起人眼的视觉效应。已知人眼瞳孔的直径为d，普朗克常量为h，光在空气中速度为c，不计空气对光的吸收。求人眼能看到这个光源的最大距离Lm。