3-5第2章2.4实物是粒子还是波练习

1.关于物质波，下列说法正确的是( )
A ．所有物体不论其是否运动，都有对应的物质波
B ．任何一个运动着的物体都有一种波和它对应，这就是物质波
C ．运动的电场、磁场没有相对应的物质波
D ．只有运动着的微观粒子才有物质波，对于宏观物体，不论其是否运动，都没有相对应的物质波
解析：选B.任何一个运动着的物体，都有一种波与它对应，即物质波，物质波有两类：实物和场，所以B 正确．
2.下列说法中正确的是( )
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C.根据公式λ＝h
p
可以判断选项C 正确．
3.由不确定关系可以得出的结论是( )
A ．如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大
B ．如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大
C ．动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数
D ．动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系
解析：选C.由不确定关系的定义进行分析得，C 正确；其他三个选项只说明了其中的某个方面，而没有对不确定关系做进一步的认识．
4.质量为60 kg 的运动员，百米赛跑的成绩为10 s ，试估算运动员的德布罗意波波长． 解析：因为是估算题，可认为运动员匀速运动，速度v ＝10 m/s. 由公式λ＝h
p 知运动员的德布罗意波波长
λ＝6.63×10－
3460×10
m ≈1.1×10－
36 m.
答案：1.1×10－
36 m
5.在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1.0×10－
9 m ，那么光子经过单缝发生衍射，动量不确定量是多少？
解析：单缝宽度是光子经过狭缝的不确定量
即Δx ＝1.0×10－
9 m ，
由Δx ·Δp x ≥h 4π有：1.0×10－
9·Δp x ≥
6.63×10－34
4π，
则Δp x ≥0.53×10
－25
kg ·m/s.
答案：0.53×10－25 kg·m/s
一、选择题
1.关于德布罗意波，下列解释正确的是()
A．运动的物体都有一种波和它相对应，这就是物质波
B．微观粒子都有一种波和它对应，这就是物质波
C．德布罗意波是概率波，与机械波性质相同
D．宏观物体运动时，它的物质波波长太短，很难观察到它的波动性
解析：选AD.物质波也是一种概率波，任何一个物体既有波动性也有粒子性，即具有波粒二象性．
2.下列各种波哪些是概率波()
A．声波B．地震波
C．光波D．物质波
解析：选CD.声波、地震波是机械波，A、B错．根据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．
3.以下说法正确的是()
A．物质都具有波动性
B．抖动细绳一端，绳上的波就是物质波
C．通常情况下，质子比电子的波长长
D．核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道
解析：选AD.任何物体都具有波动性，故A对；对宏观物体而言，其波动性难以观测，绳
波是机械波，不是物质波，故B错；电子的动量往往比质子的动量小，由λ＝h
p知，电子的
波长长，故C错；核外电子绕核运动的规律是概率问题，无确定的轨道，故D对．
4.(2012·泰安高三模拟)下列说法正确的是()
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C选项正确．
5.根据物质波理论，以下说法中正确的是()
A．微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性
B．宏观物体和微观粒子都具有波动性
C．宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长
D．速度相同的质子和电子相比，电子的波动性更为明显
解析：选BD.一切运动的物体都有一种物质波与它对应，所以宏观物体和微观粒子都具有波动性，A选项错误，B选项正确．宏观物体的物质波波长很短，不易观察到它的波动性，所以C选项错误，速度相同的质子与电子相比，电子质量小，物质波波长更长，所以电子波动性更明显，所以D选项正确．
6.关于物质波的认识，正确的是()
A．电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
B ．物质波也是一种概率波
C ．任一物体都有一种波和它对应，这就是物质波
D ．物质波就是光波
解析：选AB.本题综合考查物质波概念，电子衍射图像的观测证明德布罗意关于物质波的假说是正确的，所以A 正确，只有运动的物质才有物质波与它对应，故C 错误，物质波与光波一样，也是一种概率波，即粒子在各点出现的概率遵循波动规律，但物质波不是光波，所以B 正确，D 错误，即正确选项是A 、B. 7.质量为m 的粒子原来的速度为v ，现将粒子的速度增大到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2倍
解析：选C.根据公式λ＝h p ＝h
m v
可以判断选项C 正确．
8.下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 MHz 的无线电波的波长，由表中数据可知( )
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表现出波动性 C ．电子照射到金属晶体上能观察到波动性 D ．只有可见光才有波动性 解析：选ABC.弹子球的波长很小，所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项A 正确．无线电波的波长很长，波动性明显，所以选项B 正确．电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项C 正确．一切运动的物体都具有波动性，所以选项D 错误．
9.利用金属晶格(大小约10－
10m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m ，电荷量为e ，初速度为0，加速电压为U ，普朗克常量为h ，则下列说法中正确的是( ) A ．该实验说明了电子具有波动性
B ．实验中电子束的德布罗意波长为λ＝h
2meU
C ．加速电压U 越大，电子的衍射现象越明显
D ．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显
解析：选AB.得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，A 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p ，而动量p ＝2mE k ＝2meU ，两式联立得λ＝h 2meU ，B 正确；从公式λ＝h 2meU 可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象就越不明显；用相同动能的质子替代电子，质子的波长小，衍射现象相比电子不明显，故C 、D 错误． 二、非选择题
10.设子弹的质量为0.01 kg ，枪口直径为0.5 cm ，试求子弹射出枪口时横向速度的不确定量． 解析：枪口直径可以当作子弹射出枪口位置的不确定量Δx ，由于Δp x ＝m Δv x ，由不确定关系式得子弹射出枪口时横向速度的不确定量
Δv x ≥h 4πm Δx
＝1.06×10－
30 m/s.
答案：1.06×10－
30 m/s
11.一个细菌在培养器皿中的移动速度为3.5 μm/s ，其德布罗意波波长为1.9×10－
19 m ，该细菌的质量为多大？
解析：由公式λ＝h
p
及p ＝m v 得该细菌的质量
m ＝p v ＝h v λ＝ 6.63×10－
343.5×10－6×1.9×10
－19 kg ＝9.97×10
－10
kg. 答案：9.97×10－
10 kg
12.一颗质量为5.0 kg 的炮弹
(1)以200 m/s 的速度运动时，它的德布罗意波波长多大？
(2)若要使它的德布罗意波波长与波长是400 nm 的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？
解析：(1)炮弹的德布罗意波波长：
λ＝h p ＝h m v ＝6.63×10－
34
5×200
m ＝6.63×10－
37 m.
(2)由λ＝h m v 得v ＝h m λ＝6.63×10－
345×400×10
－9 m/s ＝3.3×10－28
m/s. 答案：(1)6.63×10－37
m (2)3.3×10
－28
m/s。