4.4德布罗意波 课后练习（含答案）高中物理粤教版（2019）选择性必修第三册

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1、4.4德布罗意波1.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.X射线的衍射实验，证实了德布罗意假设是正确的D.宏观物体运动时也具有波动性，但是不容易观察到解析：物质波与机械波是两个不同的概念，二者的本质不同，A错误；德布罗意认为，任何一个运动着的物体，都具有一种波和它对应，即物质波，B错误；电子是实物粒子，电子的衍射现象表明运动着的实物粒子具有波动性，证实了德布罗意假设是正确的，C错误；宏观物体运动时，对应的德布罗意波长非常小，看不到它的衍射或干涉现象，但不能否定其波动性，D正确.答案：D2.质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大

2、到2v，则该粒子的物质波的波长将（粒子的质量保持不变）（）A.变为原来波长的一半B.保持不变C.变为原来波长的 D.变为原来波长的两倍解析：由物质波波长公式可知选项A正确.答案：A3.（多选）为了观察晶体的原子排列，可以采用两种方法：用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像（由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显的衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高）；利用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

3、.中子的物质波波长可以与原子尺寸相当解析：由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显的衍射现象”及发生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，A项正确；由德布罗意波长公式可知，电子束的运动速度越大，波长越短，B项错误；由信息“利用X射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波波长或X射线的波长与原子尺寸相当，D项正确，C项错误.答案：AD4.（多选）如图甲所示为电子衍射装置，利用该装置得到的电子衍射图样如图乙所示.下列说法正确的是（）A.暗条纹没有电子到达B.亮条纹是电子到达概率大的地方C.电子衍射图样证明了光具有波动性D.电子衍射图样证明了

4、实物粒子具有波动性解析：亮条纹是电子到达概率大的地方，暗条纹是电子到达概率小的地方，但仍有电子到达，A错误，B正确；该实验说明实物粒子具有波动性，不能说明光具有波动性，C错误，D正确.答案：BD5.法国物理学家德布罗意认为，任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有波与它对应，波长.人们把这种波称为物质波，也叫德布罗意波，如果有两个电子速度分别为v1和v2，且v12v2，则这两个电子对应的德布罗意波的波长关系为（）A.1211B.1212C.1221 D.无法比较解析：两个电子的速度之比v1v221，则两个电子的动量之比p1p221.所以两个电子的德布罗意波长1212.故B正确

5、.答案：BB级等级提升6.德布罗意认为实物粒子也具有波动性，他给出了德布罗意波长的表达式.现用同样的直流电压加速原来静止的一价氢离子H和二价镁离子Mg2，已知氢离子与镁离子的质量之比为124，则加速后的氢离子和镁离子的德布罗意波长之比为（）A.14 B.14C.41 D.41解析：离子加速后的动能EkqU，离子的德布罗意波长，所以，故选项D正确.答案：D7.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，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，现有一个德布罗意波长为1的物体1和一个德布罗意波长为2的物体2相向正碰后粘在一起，已知|p1

6、|1.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（）A. B.C. D.解析：根据，pmv，又由题意可知，则v，电子经过电场加速，由动能定理eUmv2，解得U，正确的选项为D.答案：D9.已知粒子的质量m6.641027 kg，速度v3107 m/s，要观察到粒子明显的衍射现象，障碍物的尺寸约为（）A.3.31010 m B.3.31012 mC.3.31015 m D.3.31018 m解析： m3.31015 m.要观察到明显的衍射现象，障碍物的尺寸与波长差不多，C正确.答案：C10.一颗质量为5.0 kg的炮弹：（1）以200 m/s的速度运动时，它的德布罗意波长多大？（2）假设它以光速运动，它的德布罗意波长多大？（3）若要使它的德布罗意波长与波长是400 nm的紫光波长相等，则它必须以多大的速度运动？解析：直接利用德布罗意关系式进行计算.（1）炮弹的德布罗意波长1 m6.631037 m.（2）它以光速运动时的德布罗意波长2 m4.421043 m.（3）由，得v m/s3.321028 m/s.答案：（1）6.631037 m（2）4.421043 m（3）3.321028 m/s