1、随堂检测 1(2018哈尔滨高二检测)下列各组现象能说明光具有波粒二象性的是()A光的色散和光的干涉B光的干涉和光的衍射C泊松亮斑和光电效应 D光的反射和光电效应解析：选C光的干涉、衍射、泊松亮斑是光的波动性的证据，光电效应说明光具有粒子性，光的反射和色散不能说明光具有波动性或粒子性，故选项C正确2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，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都具有一种波和它对应，这种波叫做物质波D宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性解析：选C物质波是一切运动着的
2、物体所具有的波，与机械波性质不同，宏观物体也具有波动性，只是干涉、衍射现象不明显，只有选项C正确3现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构，为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中n1，已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为()ABC D解析：选D由德布罗意波长知，p是电子的动量，则pmv ，而，代入得U.故正确选项为D4科学家设想未来的宇航事业中利用太阳帆来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到的光子数为n，光子平均波长为，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞船总质量为m.(1
3、)求飞船加速度的表达式；(2)若太阳帆是黑色的，飞船的加速度又为多少？解析：(1)光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，单位时间打到太阳帆上的光子数为N，则NnS，由动量定理得FtNt2p，所以FN2p，而光子动量p，所以F.由牛顿第二定律可得飞船加速度的表达式为a.(2)若太阳帆是黑色的，光子垂直打到太阳帆上不再反射(被太阳帆吸收)，光子动量变化量为p，故太阳帆上受到的光压力为F，飞船的加速度a.答案：(1)(2)课时作业一、单项选择题1关于光的波动性与粒子性，以下说法正确的是()A爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说B光电效应现象说明了光的粒子性C光的波动性和粒
4、子性是相互矛盾的，无法统一D以上说法均错误解析：选B爱因斯坦的光子说并没有否定电磁说，只是在一定条件下光是体现粒子性的，A错；光电效应说明光具有粒子性，说明光的能量是一份一份的，B对；光的波动性和粒子性不是孤立的，而是有机的统一体，C错2下列说法正确的是()A光的波动性类似于机械波，光的粒子性类似于质点B光不具有波动性C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D实物粒子和光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质解析：选C光的波动性和光的粒子性不同于宏观的机械波和粒子，属于微观世界，A错误；光既具有波动性又具有粒子性，B错
5、误；光的波动性和粒子性是光的行为，即光具有波粒二象性，C正确；实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同，D错误3如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们也相等的是()A速度B动能C动量 D总能量解析：选C根据德布罗意波的波长公式可知，如果电子的德布罗意波长与中子相等，则电子与中子一定具有相同的动量，故C项正确4(2018昆明高二检测)X射线是一种高频电磁波，若X射线在真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以E和p分别表示X射线每个光子的能量和动量，则()AE，p0 BE，pCE，p0 DE，p解析：选D根据Eh，且，c可
6、得X射线每个光子的能量为E，每个光子的动量为p，故选D5要观察纳米级以下的微小结构，需要利用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜有关电子显微镜的下列说法正确的是()A它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此不容易发生明显衍射B它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此不容易发生明显衍射C它是利用了电子物质波的波长比可见光短，因此更容易发生明显衍射D它是利用了电子物质波的波长比可见光长，因此更容易发生明显衍射解析：选A电子显微镜的分辨率比光学显微镜更高，是因为电子物质波的波长比可见光短，和可见光相比，电子物质波更不容易发生明显衍射，所以分辨率更高，A正确6质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的
7、速度增大到2v，则描写该粒子的物质波的波长将(粒子的质量保持不变)()A保持不变B变为原来波长的两倍C变为原来波长的一半D变为原来波长的倍解析：选C根据公式可以判断选项C正确二、多项选择题7下列说法中不正确的是()A质量大的物体，其德布罗意波波长短B速度大的物体，其德布罗意波波长短C动量大的物体，其德布罗意波波长短D动能大的物体，其德布罗意波波长短解析：选ABD根据公式可以判断选项C正确，其余均错误8下列说法中正确的是()A光的干涉和衍射说明光具有波动性B光的频率越大，波长越长C光的波长越长，光子的能量越大D光在真空中的传播速度为3.0108 m/s解析：选AD干涉和衍射现象是波的特性，说明光
8、具有波动性，选项A正确；光的频率越大，波长越短，光子能量越大，故选项B、C错误；光在真空中的传播速度为3108 m/s，故选项D正确9频率为的光子，德布罗意波波长为，能量为E，则光的速度为()A BpEC D解析：选AC根据c，Eh，即可解得光的速度为或，故选A、C10(高考江苏卷)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有()A光电效应现象揭示了光的粒子性B热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等解析：选AB光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A正确，选项C错误；热中子
9、束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B正确；由德布罗意波长公式和p22mEk知动能相等的质子和电子动量不同，德布罗意波长不相等，选项D错误三、非选择题11电子经电势差为U220 V的电场加速，在vc的情况下，求此电子的德布罗意波长(已知：电子质量为9.111031 kg，电子电荷量为1.61019 C)解析：在电场作用下mv2eU，得v，根据德布罗意波长得 nm，由于电压U220 V，代入上式得 nm8.29102 nm8.291011 m.答案：8.291011 m12金属晶体中晶格大小的数量级是1010 m电子经电场加速，形成一电子束，电子束照射该金属晶体时，获得明显的衍射图样问这个加速电场的电压约为多少？(已知电子的电荷量e1.61019 C，质量m0.901030 kg)解析：据波长发生明显衍射的条件可知，当运动电子的德布罗意波波长与晶格大小差不多时，可以得到明显的衍射现象设加速电场的电压为U，电子经电场加速后获得的速度为v，对加速过程由动能定理得eUmv2据德布罗意物质波理论知，电子的德布罗意波长，其中pmv，解方程组可得U153 V.答案：153 V