发布时间 : 星期一 文章人教版高中物理选修3-5测试题及答案解析全册更新完毕开始阅读cc7affb8250c844769eae009581b6bd97f19bcda
B．只能证明光具有粒子性 C．只能证明光能够发生衍射 D．证明光具有波粒二象性
解析：选D 弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确。
6．(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波长和频率为1 MHz的无线电波的波长，由表中数据可知( )
速度/(m·s 质量/kg 波长/m －1) －－－弹子球 2.0×102 1.0×102 3.3×1030 －－电子(100 eV) 9.1×1031 5.0×106 1.2×1010 无线电波(1 3.0×108 3.3×102 MHz)
A．要检测弹子球的波动性几乎不可能 B．无线电波通常情况下只能表现出波动性
C．电子照射到金属晶体上能观察到它的波动性 D．只有可见光才有波动性 解析：选ABC 由于弹子球德布罗意波长极短，故很难观察其波动性，而无线电波波长为3.0×102 m，
－
所以通常表现出波动性，很容易发生衍射，而金属晶体的晶格线度大约是1010 m数量级，所以波长为
－
1.2×1010 m的电子可以观察到明显的衍射现象，故选A、B、C。
7．如图2所示为证实电子波存在的实验装置，从F上漂出的热电子可认为初速度为零，所加加速电
－
压U＝104 V，电子质量为m＝0.91×1030 kg。电子被加速后通过小孔K1和K2后入射到薄的金膜上，发生衍射，结果在照相底片上形成同心圆明暗条纹。试计算电子的德布罗意波长。
图2
1
解析：电子加速后的动能Ek＝mv2＝eU，电子的动量p＝mv＝2mEk＝2meU。
2
hh－
由λ＝p知，λ＝，代入数据得λ≈1.23×1011 m。
2meU－11
答案：1.23×10 m
h
8．任何一个运动着的物体，小到电子、质子、大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ＝，
p
式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波。现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p1|<|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为多少？
h
解析：由动量守恒定律有p2－p1＝(m1＋m2)v及p＝λ hhh得－＝λ， λ2λ1
λ1λ2所以λ＝。
λ1－λ2λ1λ2答案： λ1－λ2
课时跟踪检测（七） 概率波 不确定性关系
1．(多选)下列各种波是概率波的是( ) A．声波 B．无线电波 C．光波 D．物质波
解析：选CD 声波是机械波，A错；电磁波是一种能量波，B错；由概率波的概念和光波、物质波的特点分析可以得知，光波和物质波均为概率波，故C、D正确。
hν
2．紫外线光子的动量为c。一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后( ) A．仍然静止
B．沿着光子原来运动的方向运动
C．沿与光子运动方向相反的方向运动 D．可能向任何方向运动
解析：选B 由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的O3分子与光子原来运动方向相同。故正确选项为B。
3．(多选)在单缝衍射实验中，从微观粒子运动的不确定关系可知( ) A．缝越窄，粒子位置的不确定性越大 B．缝越宽，粒子位置的不确定性越大 C．缝越窄，粒子动量的不确定性越大 D．缝越宽，粒子动量的不确定性越大
h
解析：选BC 由不确定性关系ΔxΔp≥知缝宽时，位臵不确定性越大，则动量的不确定性越小，反
4π
之亦然，因此选项B、C正确。
4．在做双缝干涉实验时，发现100个光子中有96个通过双缝后打到了观察屏上的b处，则b处可能是( )
A．亮纹 B．暗纹
C．既有可能是亮纹也有可能是暗纹 D．以上各种情况均有可能
解析：选A 按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b点，故b处一定是亮纹，选项A正确。
h
5．(多选)关于不确定性关系ΔxΔp≥，有以下几种理解，其中正确的是( )
4π
A．微观粒子的动量不可确定 B．微观粒子的坐标不可确定
C．微观粒子的位置和动量不可能同时确定
D．不仅电子和光子等微观粒子存在不确定性关系，其他宏观物体也存在不确定性关系
解析：选CD 本题主要考查对不确定性关系的理解，不确定性关系表示确定的位臵、动量的精度相互制约。当微观粒子的位臵不确定性小时，微观粒子动量的不确定性大；反之亦然。故不能同时精确确定微观粒子的位臵和动量。不确定性关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可以忽略，故C、D正确。
6．(多选)电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是( ) A．氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它们在原子中的位置 B．电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道 C．电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的
D．电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置 解析：选CD 微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它们在原子中的位臵，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位臵，综上所述，C、D正确。
－
7．在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1.0×109 m，那么光子经过单缝发生衍射，动量不确定量是多
少？
－
解析：由题目可知光子位臵的不确定量Δx＝1.0×109 m，解答本题需利用不确定性关系。 单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量
－
即Δx＝1.0×109 m，
－
6.63×1034h－9
由ΔxΔp≥有1.0×10×Δp≥，
4π4π
－
则Δp≥5.3×1026 kg·m/s。
－26
答案：Δp≥5.3×10 kg·m/s
8．(1)(多选)下列说法中正确的是( )
A．光的波粒二象性，就是由牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的 B．光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说
C．光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν表示波的特征，ε表示粒子的特征 D．光波和物质波都是概率波
E．光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的
(2)如图1所示为示波管示意图，电子的加速电压U＝104 V，打在荧光屏上电子的位置确定在0.1 mm范围内，可以认为令人满意，则电子的速度是否可以完全确定？是否可以用经典力学来处理？电子质量m
－
＝9.1×1031 kg。
图1
解析：(1)牛顿的微粒说认为光是由物质微粒组成的，惠更斯的波动说认为光是机械波，都是从宏观现象中形成的观念，故A错误；光子说并没有否定光的电磁说，光子
能量公式ε＝hν，体现了其粒子性和波动性，B错误，C正确；光波和物质波都是概率波，D正确；光的波动性是光子本身固有的性质，不是光子之间相互作用引起的，E正确。
h－－
(2)Δx＝104 m，由ΔxΔp≥得，动量的不确定量最小值约为Δp≈5×1031 kg·m/s，其速度不确定量
4π
1－－
最小值Δv≈0.55 m/s。mv2＝eU＝1.6×1019×104 J＝1.6×1015 J，v＝6×107 m/s，Δv远小于v，电子的
2
速度可以完全确定，可以用经典力学来处理。
答案：(1)CDE (2)可以完全确定 可以用经典力学来处理
课时跟踪检测（八） 电子的发现
1．历史上第一个发现电子的科学家是( ) A．贝可勒尔 B．道尔顿 C．伦琴 D．汤姆孙
解析：选D 贝可勒尔发现了天然放射现象，道尔顿提出了原子论，伦琴发现了X射线，汤姆孙发现了电子。
2．(多选)关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法正确的是( ) A．测得了电子的电荷量 B．首先测得了电子的比荷
C．为电子质量的最终获得作出了突出贡献
D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据
解析：选ACD 密立根通过油滴实验测定了电子电量并发现电荷是量子化的。测定了e值，结合比荷，进一步可以确定电子质量，电子的比荷是由汤姆孙首先测出的。
3．(多选)英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的实验研究发现( ) A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧
B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同 C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同 D．汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量
解析：选AD 阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A 正确。由于电子带负电，所以其受力情况与正电荷不同，B错误。不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C错误。在汤姆孙实验证实阴极射线就是带负电的电子流时并未得出电子的电荷量，最早测量电子电荷量的是美国科学家密立根，D正确。
4．(多选)如图1所示是汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( )
图1
A．若在D1、D2之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的P1点 B．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转 C．若在D1、D2之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 D．若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转 解析：选AC 实验证明，阴极射线是电子，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，可知选项 C 正确，选项 B 的说法错误。加上磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，因而选项 D 错误。当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，选项A的说法正确。
5．(多选)电子枪发射出的电子打在荧光屏上时，会在那里产生一个亮斑，如果在荧光屏上得到如图2所示的亮斑P，那么示波管中的( )
图2
A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电 C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电 解析：选BC 因为带电粒子向Y及X′方向偏转。故极板Y、极板X′应带正电。正确选项为B、C。 6．(多选)如图3所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图。显像管中有一个阴极，工作时它能发射阴极射线，荧光屏被阴极射线轰击就能发光。安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场，可以使阴极射线发生偏转。下列说法中正确的是( )
图3
A．如果偏转线圈中没有电流，则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点
B．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上A点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里
C．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上B点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里
D．如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动，则偏转磁场磁感应强度应该先由小到大，再由大到小
解析：选AC 偏转线圈中没有电流，阴极射线沿直线运动，打在O点，A正确。由阴极射线的电性
mv
及左手定则可知B错误，C正确。由R＝qB可知，B越小，R越大，故磁感应强度应先由大变小，再由小变大，故D错误。