1、第四章第四章原子结构和波粒二象性原子结构和波粒二象性 5 5粒子的波动性和量子力学的建立粒子的波动性和量子力学的建立 基础过关练基础过关练 题组一题组一粒子的波动性粒子的波动性 1.(多选)根据物质波的理论,下列说法正确的是() A.微观粒子有波动性,宏观物体没有波动性 B.微观粒子和宏观物体都具有波动性 C.宏观物体的波动性不易被察觉,因为它的波长太长 D.速度相同的质子和电子,电子的波动性更为明显 2.(2020 吉林长春实验中学高二下期中)关于物质的波粒二象性,下列说法中不正 确的是() A.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 B.运动的微观粒子与光子一样,当它们通过
2、一个小孔时,都没有特定的运动轨道 C.波动性和粒子性,在宏观现象中是矛盾的、对立的,但在微观高速运动的现象中 是统一的 D.实物粒子的运动有特定的轨道,所以实物粒子不具有波粒二象性 3.(2020 河南洛阳高二下期中)下列说法中不正确的是() A.光电效应现象揭示了光的粒子性 B.德布罗意最先提出了物质波,认为实物粒子也具有波动性 C.康普顿效应表明光具有波动性,即光子不仅具有能量还具有动量 D.光波不同于宏观概念中那种连续的波,它是表明大量光子运动规律的一种概率 波 4.(2020 黑龙江哈尔滨师范大学附属中学高二下测试)下列说法正确的是() A.阴极射线的本质是高频电磁波 B.只要入射光强
3、度足够大,就会发生光电效应 C.微观粒子也具有波动性,对应的波叫作德布罗意波,其本质为电磁波 D.在康普顿效应中,当入射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子, 因此,光子散射后波长变大 5.(2020 河北唐山一中高二下期中)一个德布罗意波长为1的中子和另一个德布 罗意波长为2的氘核同向正碰后结合成一个氚核,该氚核的德布罗意波长为() A. ?1?2 ?1+?2 B. ?1?2 ?1-?2 C.?1+?2 2 D.?1-?2 2 题组二题组二物质波的实验验证物质波的实验验证 6.(2020 辽宁沈阳东北育才学校高中部高考模拟)下列说法中正确的是() A.光照到某金属上不能发生光电效
4、应,是因为该光波长太短 B.由粒子散射的实验数据可以估测原子核半径的大小 C.电子束穿过铝箔的衍射实验证实了电子的粒子性 D.原子的能量是不连续的,能级越高越稳定 7.下列关于德布罗意波的认识正确的是() A.任何一个物体都有一种波和它对应,这就是物质波 B.X 光的衍射证实了物质波的假设是正确的 C.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的 D.宏观物体运动时,看不到它的衍射或干涉现象,所以宏观物体不具有波动性 8.(多选)为了观察晶体的原子排列,可以采用下列方法:用分辨率比光学显微镜 更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波的波长很短,能防止发生明显衍射现象, 因此电子显微镜的分辨率高);利用
5、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 题组三题组三量子力学的建立和应用量子力学的建立和应用 9.(多选)量子力学是描述微观世界物理规律的普遍性理论,极大地推动了人类的 进步。下列哪些科学家对量子力学的创立作出了巨大贡献() A.海森堡B.薛定谔 C.狄拉克D.牛顿 10.(多选)量子力学的创立给人类的科学、技术和社会形态带来了极其深刻的
6、影 响。有关量子力学的应用,下列说法正确的是() A.量子力学推动了核物理和粒子物理的发展 B.量子力学推动了原子、分子物理和光学的发展 C.量子力学否定了经典力学理论 D.量子力学推动了固体物理的发展 答案全解全析答案全解全析 基础过关练基础过关练 1.BD一切运动的物体都有一种波与它相对应,所以宏观物体也具有波动性,选项 A 错误,选项 B 正确;物质波的波长与其动量的关系为=? ?,因宏观物体的动量较大, 所以其德布罗意波长非常短,不易观察到其波动性,选项 C 错误;速度相同的质子 和电子,电子的质量较小,动量较小,物质波的波长较长,故波动性明显,选项 D 正 确。 2.D光具有波粒二象
7、性,大量光子运动的规律表现出光的波动性,而单个光子的 运动表现出光的粒子性。光的波长越长,波动性越明显,光的频率越高,粒子性越 明显。而宏观物体的德布罗意波的波长太小,实际很难观察到波动性,不是不具有 波粒二象性,故选 D。 3.C光电效应现象说明了光是一份一份的,因此揭示了光的粒子性,故 A 正确;德 布罗意最先提出了物质波,他认为实物粒子也具有波动性,而且给出波长与动量的 关系为=? ?,故 B 正确;康普顿效应表明光具有粒子性,即光子不仅具有能量还具 有动量,故 C 错误;光波不同于宏观概念中那种连续的波,大量光子表现出波动性, 少量光子表现出粒子性,因此它是一种概率波,故 D 正确。故
8、不正确的选 C。 4.D阴极射线本质是电子流,故 A 错误;根据光电效应方程 Ek=h-W0可知发生光 电效应与入射光的强度无关,与入射光的频率有关,故 B 错误;实物粒子具有波 动性,对应的波叫作德布罗意波,与电磁波无关,故 C 错误;在康普顿效应中,当入 射光子与晶体中的电子碰撞时,把一部分动量转移给电子,入射光子的动量减小, 根据=? ?可知光子散射后波长变大,故 D 正确。 5.A中子的动量 p1= ? ?1,氘核的动量 p2= ? ?2,对撞后形成的氚核的动量 p3=p2+p1,所以 氚核的德布罗意波长为3= ? ?3= ?1?2 ?1+?2,故 A 正确。 6.B光照到某金属上不能
9、发生光电效应,是因为该光频率太小,波长太长,选项 A 错误;由粒子散射的实验数据可以估测原子核半径的大小,选项 B 正确;电子束 穿过铝箔的衍射实验证实了电子的波动性,选项 C 错误;根据玻尔理论可知,原子 的能量是不连续的,能级越高越不稳定,故 D 错误。 7.C运动的物体才具有波动性,A 项错误;宏观物体运动时动量很大,德布罗意波 长太短,所以看不到它的干涉、衍射现象,但仍具有波动性,D 项错误;X 光是波长 极短的电磁波,是光子,它的衍射不能证实物质波的存在,B 项错误;只有 C 项正确。 8.AD由题目所给信息“电子的物质波的波长很短,能防止发生明显衍射现象” 及发生明显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,由 p=? ? 可知它的动量应很大,速度应很大,故 A 正确,B 错误;由题目所给信息“利用 X 射 线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生明显衍射现象的条件可知,中子的物质 波的波长及 X 射线的波长与原子尺寸相当,故 C 错误,D 正确。 9.ABC量子力学是在以玻恩、海森堡、薛定谔、狄拉克和泡利为代表的众多科 学家的共同努力下建立起来的;牛顿对经典力学的创立作出了巨大贡献。 10.ABD量子力学并没有否定经典力学理论,而是在其基础上发展起来的,其余三 项都是量子力学的应用。
