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2024-2025学年粤教版（2019）选择性必修第三册 4.4德布罗意波 同步作业（含解析）
一、单选题
1．一个德布罗意波长为的中子和另一个德布罗意波长为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. B. C. D.
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．著名物理学家汤姆孙曾在实验中让电子束通过电场加速后，通过多晶薄膜得到了如图所示衍射图样，已知电子质量为，加速后电子速度，普朗克常量，下列说法正确的是( )
A.该图样说明了电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波波长约为
C.加速电压越大，电子的物质波波长越长
D.加速电压越大，电子的波动性越明显
4．我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户.在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是( )
A.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
B.爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象
C.玻尔在1900年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．德布罗意提出实物粒子具有波动性，与实物粒子相联系的波称为德布罗意波，其波长与粒子的动量存在某种关系。从静止开始先后经同一加速电场加速后的氘核和α粒子的德布罗意波波长之比为( )
A.1:1 B.1:2 C. D.2:1
6．1924年德布罗意提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系。下列关于德布罗意波波长的说法正确的是( )
A.速度相同的电子与质子，质子的德布罗意波波长较长
B.动量相同的电子与质子，电子的德布罗意波波长较长
C.动能相同的电子与质子，电子的德布罗意波波长较长
D.加速度相同的电子与质子，质子的德布罗意波波长较长
7．如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们相等的是( )
A.速度 B.动能 C.动量 D.总能量
8．若两个粒子产生的德布罗意波的波长相等，则两粒子一定具有相同的( )
A.速度 B.动量 C.加速度 D.动能
二、多选题
9．关于物理学的发现和史实，下列说法正确的是( )
A.康普顿效应说明光具有粒子性
B.玻尔原子理论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，成功地解释了各种原子光谱的实验规律
C.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想
D.爱因斯坦通过对阴极射线的研究发现了电子
10．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
11．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的无线电波的波长,由表中数据可知( )
质量/kg 速度/(m·s-1) 波长/m
弹子球 2.0×10-2 1.0×10-2 3.3×10-30
电子 9.1×10-31 5.0×106 1.2×10-10
无线电波(1MHz) 3.0×108 3.0×102
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表现出波动性
C.电子照射到金属晶体(晶格大小数量级为10-10m)上能观察到它的波动性
D.只有可见光才有波动性
三、计算题
12．射击运动员射击时会因为子弹的波动性而“失准”吗？为什么？根据现实情况下子弹质量、速度的大小所对应的德布罗意波长来作定性说明。
13．一个电子和一个质子具有同样的动能时，它们的德布罗意波长哪个大？
参考答案
1．答案：A
解析：中子的动量
氘核的动量
对撞后形成的氚核的动量
所以氚核的德布罗意波波长为
故A正确，BCD错误；
故选A。
2．答案：C
解析：A.泊松亮斑支持了光的波动说，故A错误；
B.根据德布罗意波波长的公式
可知质子德布罗意波长与其动能的平方根成反比，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.根据干涉条纹的间距公式
把绿色滤光片换为红色，波长变大，则相邻条纹间的间距变大，故D错误；
故选C。
3．答案：B
解析：A.衍射现象说明电子具有波动性，A错误；
B.电子的动量
电子的德布罗意波波长
联立解得
B正确；
CD.根据动能定理
可得
结合B选项分析可知，加速电压越大，电子速度越大，则电子的物质波波长越短，则波动性越不明显，CD错误。
故选B。
4．答案：B
解析：丹麦物理学家玻尔，意识到经典物理在解释原子结构方面的困难，在1913年第一次将量子观念引入了原子领域，提出了定态和跃迁的概念，AC错误；爱因斯坦在1905年发表了《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文，提出了光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，即光是由光子组成，并且总结出了爱因斯坦光电效应方程，B正确；德布罗意把光的波粒二象性推广到了实物粒子，语言了实物粒子也具有波的特性，D错误；故本题选B.
5．答案：D
解析：对粒子，由动能定理得：
粒子加速后的动能为：
根据粒子动量的大小与动能的关系得：
所以粒子的德布罗意波波长：
从静止开始先后经同一加速电场加速后的氘核和α粒子的德布罗意波波长之比为，故ABC错误，D正确。
故选：D。
6．答案：C
解析：A.由德布罗意波波长公式得
速度相同的电子与质子，质子质量比电子的大，则电子的德布罗意波波长较长，故A错误；
B.动量相同的电子与质子，德布罗意波波长一样，故B错误；
C.由动能公式得
则
动能相同的电子与质子，质子质量比电子的大，则电子的德布罗意波波长较长，故C正确；
D.加速度相同的电子与质子，与作用时间有关，故无法判断，故D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：根据
知，如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的动量相等。
故选C。
8．答案：B
解析：根据
可知，若两个粒子产生的德布罗意波的波长相等，则两粒子一定具有相同的动量。
故选B。
9．答案：AC
解析：A、康普顿效应说明光具有粒子性，故A正确；
B、玻尔的原子模型能够很好的解释氢原子的光谱现象，不能解释所有原子的光谱现象，故B错误；
C、德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的猜想，而电子的衍射实验证实了他的猜想，故C正确；
D、汤姆孙研究阴极射线，最先发现了电子，故D错误；
故选AC.
10．答案：BD
解析：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。
11．答案：ABC
解析：由于弹子球的德布罗意波长极短,故很难观察其波动性,而无线电波的波长为3.0×102m,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10-10m数量级,所以波长为1.2×10-10m的电子照射到金属晶体上可以观察到它的波动性。故ABC正确,D错误。
12．答案：见解析
解析：不会“失准”，一个质量为0.01 kg、速度为300 m/s的子弹，它的德布罗意波长只有，比宏观物体的尺度小得多，根本无法观察到它的波动性，忽略它的波动性也不会引起大的偏差，所以不会“失准”。
13．答案：见解析
解析：电子的德布罗意波长大。，动能相同时，质量越小，波长越大。

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