1、有关光的本性,下列说法中正确的是()
A、光具有波动性,又具有粒子性,这是相互矛盾和对立的B、光的波动性类似于机械波,光的粒子性类似于质点C、大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性D、由于光既具有波动性,又具有粒子性,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性正确答案D
解析解:A、D、光具有波粒二象性,大量光子波动性较明显,个别光子粒子性较明显,波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。光的波动性与粒子性是光的性质的两个不同的方面,是统一的,无法只用其中一种去说明光的一切行为,只能认为光具有波粒二象性,二者不矛盾。故A错误,D正确;B、电子具有波粒二象性,可以产生衍射现象,故B错误;C、个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。不能说大量光子才具有波动性,个别光子只具有粒子性。故C错误;故选:D。
2、下列说法中正确的是(
)
C
解析解:ABC、根据德布罗意波波长的公式λ=,其中h是常量,动量p大的物体,其波长短,故C正确,AB错误。D、依据公式EK=,动能大的物体,动量P不一定大,则德布罗意波长长短不确定,故D错误;故选:C。
3、下列说法中正确的是()
A、物质波属于机械波B、只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性C、德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波D、宏观物体运动时,看不到它的衍射和干涉现象,所以宏观物体运动时不具有波动性正确答案C
解析解:A、物质波与机械波是两个不同的概念,二者的本质不同。故A错误;B、C、德布罗意认为,任何一个运动着的物体,都具有一种波和它对应,即物质波。故B错误,C正确;D、宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,是由于宏观物体的波长非常小,并不是宏观物体运动时不具有波动性。故D错误。故选:C。
4、一颗质量为10g的子弹,以m/s的速度运动着,则由德布罗意理论计算,要使这颗子弹发生明显衍射现象,那么障碍物的尺寸应为()
A、3.0×10-10mB、1.8×10-11mC、3.0×10-34mD、无法确定正确答案C
解析由p=mv,λ=可知德布罗意波长
λ==m=3.32×10-34m,所以障碍物的尺寸为3.0×10-34m,符合发生明显衍射的条件.
二、多选题(每小题6分,共24分)5、说明光具有粒子性的现象是()
A、光电效应B、光的干涉C、光的衍射D、康普顿效应正确答案A,D
解析解:AD、光电效应现象说明光的能量是一份一份的,随后的康普顿效应说明光子除了能量之外还有动量,这两个现象都说明光具有粒子性,故AD正确.
B、光的干涉是波动性的特征,只能体现波动性,故B错误.
C、衍射是波动性的特征,光的衍射只能说明光具有波动性,故C错误.
故选:AD.
6、根据爱因斯坦“光子说”可知,下列说法错误的是(
)
A,C,D
解析解:A、爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同,故A错误;B、由E=h可知,光的波长越大,光子的能量越小,故B正确;C、一束单色光的能量不能是连续变化,只能是单个光子能量的整数倍,故C错误;D、光子不但具有波动性,而且具有粒子性,故D错误。本题选错误的,故选:ACD。
7、下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是()
A、通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性B、通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分C、通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象D、利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性正确答案C,D
解析解:A、通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明爱因斯坦方程光电效应方程的正确性,这句话正确,但是这证明了光的波动性,故A正确;B、康普顿效应实验证明了光的粒子性,故B错误;C、干涉、衍射现象是光特有的现象,因此双缝干涉以及衍射现象均说明了光的波动性,故CD正确;故选CD。
8、为了观察晶体的原子排列,可以采用下列方法:
⑴用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此电子显微镜的分辨率高);
⑵利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶体的原子排列
则下列分析中正确的是()
A、电子显微镜所利用的是电子的物质波的波长比原子尺寸小得多B、电子显微镜中电子束运动的速度应很小C、要获得晶体的X射线衍射图样,X射线波长要远小于原子的尺寸D、中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当正确答案A,D
解析由题目所给信息“电子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知,电子的物质波的波长比原子尺寸小得多,A项正确;由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知,中子的物质波或X射线的波长与原子尺寸相当,D项正确,C项错。
三、填空题(每小题10分,共20分)9、质量60kg的运动员,百米赛跑的成绩为10s,试估算运动员的德布罗意波的波长λ=m.(保留两位有效数字)
正确答案1.1×10-36
解析解:由公式得:λ==m≈1.1×10-36m.
10、电子经电势差为U=V的电场加速,在vc的情况下,求此电子的德布罗意波长λ=m。(已知电子质量为9.11×10-31kg,电子电荷量为1.6×10-19C)
正确答案8.28×10-11m
解析解: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。在电场力作用下mv2=eU,得v=。
根据德布罗意波长λ=得
λ=
=m
≈8.28×10-11m。
四、计算题(共36分)11、(16分)一颗质量为5.0kg的炮弹以m/s的速度运动时,它的德布罗意波的波长多大?假设它以光速运动,它的德布罗意波的波长多大?若要使它的德布罗意波的波长与波长是nm的紫光波长相等,则它必须以多大的速度运动?
正确答案炮弹的德布罗意波的波长为6.63×10-37m它以光速运动时的德布罗意波的波长为3.3×10-28m/s解析解:炮弹的德布罗意波的波长为
λ=m=6.63×10-37m
它以光速运动时的德布罗意波的波长为
λ2=m=4.42×10-43m
由λ=得v=m/s=3.3×10-28m/s。
12、(20分)一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光,每道闪光称为一个光脉冲.若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10-11s,波长为.3nm,发射功率为1.0×w,问
(1)每列光脉冲的长度是多少?
(2)用红宝石激光器照射皮肤上色斑,每l0mm2色斑上吸收能量达到60J以后,便逐渐消失,一颗色斑的面积为50mm2,则要吸收多少个红宝石激光脉冲,才能逐渐消失?
正确答案(1)每个光脉冲的长度为3.0×10-3m.
(2)要吸收个红宝石激光脉冲,才能逐渐消失.
解析解:(1)光脉冲的长度即光在一个脉冲时间内传播的距离,根据s=ct可知每个光脉冲的长度s=c△t=3××1.0×10-11=3.0×10-3m(2)根据w=pt可知每个光脉冲含有的能量为w=1.0××1.0×10-11=0.1J;消除面积为50mm2的色斑需要的脉冲的个数:n===个.
特别声明:本