2021-2022学年高二物理暑假作业（5）

2021-2022学年高二物理暑假作业（5）

1.下列各种说法中不正确的有(   )

A.普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说

B.光既具有波动性，又具有粒子性，所以说光具有波粒二象性

C.光电效应现象说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性

D.德布罗意认为任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波

2.下列说法正确的是(   )
A.泊松亮斑支持了光的粒子说
B.质子的德布罗意波长与其动能成正比
C.电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
D.在“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中,把绿色滤光片换为红色,相邻两亮条纹中心的距离减小

3.让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格（大小约10-10m）上，可得到电子的衍射图样，如图所示．下列说法正确的是(   )

A．电子衍射图样说明了电子具有粒子性

B．加速电压越大，电子的物质波波长越长

C．电子物质波波长比可见光波长更长

D．动量相等的质子和电子，对应的物质波波长也相等

4.在通往量子理论的道路上，许多物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是(   )

A.爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象

B.德布罗意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

C.玻尔把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念

D.普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性

5.下列说法正确的是(   )

A.就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长

B.原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射时，锌板带负电

C.红光光子比紫光光子的能量大

D.光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性

6.已知普朗克常量，电子的质量为，一个电子和一滴直径约为的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为(   )

A. B. C. D.

7.波粒二象性是微观世界粒子的基本特征，以下说法正确的有(   )

A.热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有粒子性

B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的

C.粒子的动量越小，其波动性越容易观察

D.初速度均为0的质子和电子经过相同的电压加速后，它们的德布罗意波长也相等

8.关于波粒二象性，下列说法正确的是(   )

A.光电效应证明了光具有粒子性，康普顿效应证明了光具有波动性

B.光的波长越长，其粒子性越显著；波长越短，其波动性越显著

C.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性

D.电子绕原子核运动时只能在一定的轨道上运动，此时电子只有粒子性，没有波动性

9.任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与它对应，波长满足（其中，h为普朗克常量，p为动量），人们把这种波叫作德布罗意波。现有德布罗意波长为的一个中子和一个氘核相向对撞，撞后结合成一个波长为的氘核，则氘核的德布罗意波长可能为(   )

A. B. C. D.

10.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近。已知中子质量，普朗克常量，可以估算德布罗意波长的热中子动能的数量级为(   )

A. B. C. D.

11.质子（）和α粒子（）被加速到相同动能时，质子的动量________（选填“大于”“小于”或“等于”）α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波长之比为________。

12.设有钚的同位素离子静止在匀强磁场中，该离子沿与磁场垂直的方向放出α粒子以后，变成铀的一个同位素离子，同时放出一个能量为的光子（已知，光速，普朗克常量）。

（1）试写出这一过程的核衰变方程。

（2）光子的波长为多少？

（3）若不计光子的动量，则α粒子与铀核在该磁场中的回转半径之比为多少？

（4）若不计光子的动量，则α粒子的动能为多少？（钚核质量，铀核质量粒子的质量为，1 u相当于931.5 MeV）

答案以及解析

1.答案：C

解析：A、普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，故A正确，不符合题意；

B、光既具有波动性，又具有粒子性，所以说光具有波粒二象性，故B正确，不符合题意；

C、光电效应和康普顿效应现象都说明光具有粒子性，故C错误，符合题意；

D、德布罗意认为任何一个运动物体，无论是大到太阳、地球，还是小到电子、质子，都与一种波相对应，这就是物质波，物质波是概率波，故D正确，不符合题意。

这道题目选择不正确的，故选：C。

2.答案：C

解析：解：A、泊松亮斑是著名的光的衍射现象的特例，支持了光的波动说，故A错误；
B、德布罗意波长公式,质子的波长与动能的二次方根成反比，故B错误;
C、衍射、干涉、偏振等现象都是波动性特有的现象，电子束穿过铝箔后的衍射图样，说明发生衍射现象，就说明电子束就有波动性，故C正确;
D、由双缝干涉间距公式知道，间距与波长成正比的，换为波长较大的红光后，相邻两亮纹的距离变大，故D错误。
故选：C。

3.答案：D

解析：A.电子衍射图样说明了电子其有波动性，A错误；
B.根据，，解得，加速电压越大，电子的物质波波长越短，B错误；
C.电子物质波波长比可见光波长史短，C错误；
D.根据，动量相等的质子和电子，对应的物质波波长也相等，D正确。
故选D。

4.答案：A

解析：爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象，A正确；玻尔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，B错误；普朗克把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，C错误；德布罗意把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性，D错误。

5.答案：A

解析：物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长，故A正确。原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射时，电子从锌板逸出，锌板带正电，故B错误。红光的频率小于紫光的频率，光子能量，则红光光子比紫光光子的能量小，故C错误。光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性，故D错误。

6.答案：C

解析：根据德布罗意波长公式和，解得

由题意可知，电子与油滴的动能相同，则其波长与质量的二次方根成反比，所以有

代入数据解得。

7.答案：C

解析：衍射和干涉是波特有的现象，热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，故A错误；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，故B错误；根据，可知粒子动量越小，则波长越大，波动性越显著，故C正确；经相同电压加速，则有，解得，则动量，根据，得，由于质子和电子的质量不同，故经过相同的电压加速后，它们的德布罗意波长不相等，故D错误。

8.答案：C

解析：光电效应和康普顿效应都证明了光具有粒子性，选项A错误；光的波长越长，其波动性越显著，波长越短，其粒子性越显著，选项B错误；一切运动的微粒都具有波粒二象性，电子绕原子核运动时也有波动性，选项C正确，D错误。

9.答案：C

解析：中子的动量大小，氚核的动量大小,则对撞前氘核的动量大小，所以氘核的德布罗意波长为,故C正确，A、B、D错误。

10.答案：C

解析：根据德布罗意的物质波假说，中子动量，中子动能，代入数据可估算出热中子动能的数量级为。

11.答案：小于；2:1

解析：动量与动能的关系，又质子的质量小于α粒子的质量，所以质子的动量小于α粒子的动量，且；根据，可得质子和α粒子的德布罗意波长之比为2:1。

12.答案：（1）

（2）

（3）

（4）

解析：解：（1）核反应中遵循质量数和电荷数守恒，故
。
（2）由波长和能量的关系式
则变形代入数据可得。
（3）设衰变后，铀核速度为，α粒子的速度为，根据动量守恒有
在磁场中洛伦兹力提供向心力，即
则。
（4）由能量守恒定律知，铀核与α粒子的总动能

结合
得。