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1、驾驶员之家 http:/ 2016年新题库科目一模拟考试驾驶员之家 http:/ 2016年安全文明驾驶常识模拟考试驾驶员之家 http:/ C1驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ C2驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ C3驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ C4驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ A1驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ A2驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ A3驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ B1驾驶证能开什么车驾驶员之家 http:/ B2驾驶证能开什么车一、人类对光的本性的研究一、人类对光的本性的研究1.1.对光的本性认识
2、史对光的本性认识史人类对光的认识经历了漫长的历程，从牛顿光的微粒说、托人类对光的认识经历了漫长的历程，从牛顿光的微粒说、托马斯马斯杨和菲涅耳的波动说，从麦克斯韦的光的电磁说到爱杨和菲涅耳的波动说，从麦克斯韦的光的电磁说到爱因斯坦的光子说因斯坦的光子说. .直到二十世纪初，对于光的本性的认识才提直到二十世纪初，对于光的本性的认识才提升到一个更高层次，即光具有波粒二象性升到一个更高层次，即光具有波粒二象性. .对于光的本性认识对于光的本性认识史，列表如下：史，列表如下： (1)(1)光既表现出波动性又表现出粒子性，要从光既表现出波动性又表现出粒子性，要从微观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象
3、性微观的角度建立光的行为图案，认识光的波粒二象性. .(2)(2)要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方法要明确光的波动性和粒子性在不同现象中的分析方法. .【典例典例1 1】关于光的本性，下列说法中正确的是关于光的本性，下列说法中正确的是( )( )A.A.关于光的本性，牛顿提出关于光的本性，牛顿提出“微粒说微粒说”，惠更斯提出，惠更斯提出“波动波动说说”，爱因斯坦提出，爱因斯坦提出“光子说光子说”，它们都说明了光的本性，它们都说明了光的本性B.B.光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上的粒子也可以看
4、成微观概念上的粒子C.C.光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性具有粒子性D.D.光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正光的波粒二象性是将牛顿的粒子说和惠更斯的波动说真正有机地统一起来有机地统一起来 【解题指导解题指导】解决本题关键要知道光的本性认识史，解决本题关键要知道光的本性认识史，知道各种理论思想之间的本质差别以及波粒二象性的相关知知道各种理论思想之间的本质差别以及波粒二象性的相关知识识. .【标准解答标准解答】选选C.C.光的波动性指大量光子在空间各点出现的光的波动性指大量光子在空间各点出现的可能性的大
5、小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说可能性的大小可以用波动规律来描述，不是惠更斯的波动说中宏观意义下的机械波，光的粒子性是指光的能量是一份一中宏观意义下的机械波，光的粒子性是指光的能量是一份一份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒份的，每一份是一个光子，不是牛顿微粒说中的经典微粒. .某某现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象现象说明光具有波动性，是指波动理论能解释这一现象. .某现某现象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象象说明光具有粒子性，是指能用粒子说解释这个现象. .要区分要区分说法和物理史实与波粒二象性之间的关系说法和物理史实与波粒二象性之间的关系
6、.C.C正确，正确，A A、B B、D D错错误误. .二、对物质波的理解二、对物质波的理解1.1.任何物体任何物体, ,小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体对应的波长太小的缘故应的波长太小的缘故. .2.2.德布罗意波是一种概率波德布罗意波是一种概率波, ,粒子在空间各处出现的概率受波粒子在空间各处出现的概率受波动规律支配动规律支配, ,不要以宏观观念中的波来理解德布罗意波不要以宏观观念中的波来理解德布罗意波. .3.3.德布罗意假说是光子
7、的波粒二象性的一种推广德布罗意假说是光子的波粒二象性的一种推广, ,使之包括了使之包括了所有的物质粒子所有的物质粒子, ,即光子与实物粒子都具有粒子性即光子与实物粒子都具有粒子性, ,又都具有又都具有波动性波动性, ,与光子对应的波是电磁波与光子对应的波是电磁波, ,与实物粒子对应的波是物与实物粒子对应的波是物质波质波. .4.4.对于光，先有波动性对于光，先有波动性( (即即和和)，再在量子理论中引入光，再在量子理论中引入光子的能量子的能量和动量和动量p p来补充它的粒子性来补充它的粒子性. .反之，对于实物粒子，反之，对于实物粒子，则先有粒子概念则先有粒子概念( (即即和和p)p)，再引入
8、德布罗意波，再引入德布罗意波( (即即和和)的的概念来补充它的波动性概念来补充它的波动性. .不过要注意这里所谓波动和粒子，仍不过要注意这里所谓波动和粒子，仍然都是经典物理学的概念，所谓补充仅是形式上的然都是经典物理学的概念，所谓补充仅是形式上的. .综上所述，综上所述，德布罗意的推想基本上是爱因斯坦德布罗意的推想基本上是爱因斯坦19051905年关于光子的波粒二年关于光子的波粒二象性理论象性理论( (光粒子由波伴随着光粒子由波伴随着) )的一种推广，使之包括了所有的一种推广，使之包括了所有的物质微观粒子的物质微观粒子. . (1)(1)一切运动着的物体都具有波动性，宏观物一切运动着的物体都具
9、有波动性，宏观物体观察不到其波动性并不否定其波动性体观察不到其波动性并不否定其波动性. .(2)(2)要注意大量光子、个别光子、宏观物体、微观粒子、概率要注意大量光子、个别光子、宏观物体、微观粒子、概率波等相关概念的区别波等相关概念的区别. .【典例典例2 2】质量为质量为1 000 kg1 000 kg的小汽车以的小汽车以v=40 v=40 m/sm/s的速度在高速的速度在高速公路上行驶，试估算小汽车的德布罗意波的波长公路上行驶，试估算小汽车的德布罗意波的波长. . 【解题指导解题指导】在正确理解德布罗意波动量公式和波长在正确理解德布罗意波动量公式和波长公式的基础上求解此题公式的基础上求解此
10、题. .【标准解答标准解答】小汽车的动量为：小汽车的动量为：p=p=mvmv=1000=100040 40 kgkgm/sm/s=4=410104 4 kgkgm/sm/s小汽车的德布罗意波波长为：小汽车的德布罗意波波长为：答案：答案：1.71.71010-38-38 m m【规律方法规律方法】明确德布罗意波的含义，正确应用公式明确德布罗意波的含义，正确应用公式实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗实物粒子也具有波动性，这种波称之为物质波，也叫德布罗意波意波. .物质波波长物质波波长 公式中公式中为德布罗意波波为德布罗意波波长，长，h h为普朗克常量，为普朗克常量，p p为粒子动
11、量为粒子动量. .对物理原理公式的理解关对物理原理公式的理解关键在于对各物理量意义的理解键在于对各物理量意义的理解. .【典例典例】如果一个中子和一个质量为如果一个中子和一个质量为10 g10 g的子弹都以的子弹都以10103 3 m/sm/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长？的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多长？( (中子中子的质量为的质量为1.671.671010-27-27 kg) kg)【解题指导解题指导】分析此题时应注意以下两点：分析此题时应注意以下两点：(1)(1)物体或粒子的动量物体或粒子的动量= =. .(2)(2)德布罗意波波长德布罗意波波长【标准解答
12、标准解答】中子的动量为：中子的动量为：1 1=m=m1 1v,v,子弹的动量为：子弹的动量为：p p2 2=m=m2 2v,v,据据 知中子和子弹的德布罗意波波长分别为：知中子和子弹的德布罗意波波长分别为：联立以上各式解得：联立以上各式解得：将将m m1 1=1.67=1.671010-27-27 kg,vkg,v=1=110103 3 m/sm/s, ,h=6.63h=6.631010-34-34J Js,ms,m2 2=1.0=1.01010-2 -2 kgkg代入上面两式可解得：代入上面两式可解得：1 1=4.0=4.01010-10-10 m, m,2 2=6.63=6.631010-
13、35-35 m. m.答案：答案：4.04.01010-10-10 m 6.63 m 6.631010-35-35 m. m.一、选择题一、选择题1.1.对于物质波的理解，以下说法正确的是对于物质波的理解，以下说法正确的是( )( )A.A.任何运动的物体任何运动的物体( (质点质点) )都伴随一种波，这种波叫物质波都伴随一种波，这种波叫物质波B.B.我们平时见到的机械波比如湖面上形成的水波就是物质波我们平时见到的机械波比如湖面上形成的水波就是物质波 C.C.通常情况下，电子比质子的波长长通常情况下，电子比质子的波长长 D.D.核外电子绕核运动时，并没有确定的轨道核外电子绕核运动时，并没有确定
14、的轨道 【解析解析】选选A A、C C、D.D.据德布罗意物质波理论可知，任何一个据德布罗意物质波理论可知，任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种运动的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之相对应，这种波就叫物质波，波与之相对应，这种波就叫物质波，A A选项正确选项正确. .机械波不是机械波不是物质波，湖面上形成的水波是机械波不是物质波，物质波，湖面上形成的水波是机械波不是物质波，B B错错. .电子电子的动量比质子的动量往往要小一些，由波长公式知，电子的的动量比质子的动量往往要小一些，由波长公式知，电子的德布罗意波波长要长，德布罗意波波长要长，C C正确正
15、确. .由于电子的波动性，核外电子由于电子的波动性，核外电子绕核运动不可能有确定的轨道，绕核运动不可能有确定的轨道，D D正确正确. .2.2.对光的认识对光的认识, ,以下说法正确的是以下说法正确的是( )( )A.A.个别光子的行为表现为粒子性个别光子的行为表现为粒子性, ,大量光子的行为表现为波动大量光子的行为表现为波动性性B.B.光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的C.C.光表现出波动性时光表现出波动性时, ,就不具有粒子性了就不具有粒子性了, ,光表现出粒子性时光表现出粒子性时, ,就不具有波动性了就不具有波动性了D.D.光的波粒二象性应理
16、解为光的波粒二象性应理解为: :在某种场合下光的波动性表现明在某种场合下光的波动性表现明显显, ,在另外某种场合下在另外某种场合下, ,光的粒子性表现明显光的粒子性表现明显【解析解析】选选A A、D.D.个别光子的行为表现为粒子性个别光子的行为表现为粒子性, ,大量光子的大量光子的行为表现为波动性，行为表现为波动性，A A正确；当光和物质作用时，是正确；当光和物质作用时，是“一份一一份一份份”的，表现出粒子性，并不是光子间的相互作用的，表现出粒子性，并不是光子间的相互作用,B,B错误；错误；光的传播表现为波动性光的传播表现为波动性, ,光的波动性与粒子性都是光的本质属光的波动性与粒子性都是光的
17、本质属性，只是表现明显与否，不容易观察并不说明不具有性，只是表现明显与否，不容易观察并不说明不具有. .3.3.能够证明光具有波粒二象性的现象是能够证明光具有波粒二象性的现象是( )( )A.A.光的干涉、衍射现象和光电效应光的干涉、衍射现象和光电效应B.B.光的反射与小孔成像光的反射与小孔成像C.C.光的折射与偏振现象光的折射与偏振现象D.D.光的干涉、衍射与光的色散光的干涉、衍射与光的色散【解析解析】选选A.A.小孔成像说明光沿直线传播，选项小孔成像说明光沿直线传播，选项C C、D D说明光说明光的波动性的波动性. .故选项故选项A A正确正确. .4.4.频率为频率为的光子，德布罗意波波
18、长为的光子，德布罗意波波长为 能量为能量为E E，则，则光的速度为光的速度为( )( )A.E/hA.E/h B.pEB.pE C.E/p D.h C.E/p D.h2 2/Ep/Ep【解析解析】选选A A、C.C.根据根据c=c=,E,E= =hh, , 即可解得光的速即可解得光的速度为度为 故选故选A A、C.C.5.5.为了观察晶体的原子排列，采用了以下两种方法：为了观察晶体的原子排列，采用了以下两种方法：(1)(1)用分用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像( (由于电子的物质波由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此，电子显微镜的波
19、长很短，能防止发生明显衍射现象，因此，电子显微镜的分辨率高分辨率高) )；(2)(2)利用利用X X射线或中子束得到晶体的衍射图样，进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而分析出晶体的原子排列. .以下正确的是以下正确的是( )( )A.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小得多B.B.电子显微镜中电子束运动的速度应很小电子显微镜中电子束运动的速度应很小C.C.要获得晶体的要获得晶体的X X射线衍射图样，射线衍射图样，X X射线波长要远小于原子的射线波长要远小于原子的尺寸尺寸D.D.中子的物质波的波长
20、可以与原子尺寸相当中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当【解析解析】选选A A、D.D.由题目所给信息由题目所给信息“电子的物质波波长很短，电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电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，子的物质波的波长比原子尺寸小得多，A A项正确；由信息项正确；由信息“利利用用X X射线或中子束得到晶体的衍射图样射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波或件可知，中子的物质波或X X射线的波长与原子尺寸相当，射线的波长与原子尺寸相当，D D项项正确，正确
21、，C C项错项错. .6.(20116.(2011台州高二检测台州高二检测) )下列物理实验中，能说明粒子具有下列物理实验中，能说明粒子具有波动性的是波动性的是( )( )A.A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，证明了爱因斯坦方程的正确性因斯坦方程的正确性 B.B.通过测试多种物质对通过测试多种物质对X X射线的散射，发现散射射线中有波长射线的散射，发现散射射线中有波长变大的成分变大的成分C.C.通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象通过电子双缝实验，发现电子的干涉现象D.D.利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性利用晶体做电子束
22、衍射实验，证实了电子的波动性【解析解析】选选C C、D.D.干涉和衍射是波特有的现象干涉和衍射是波特有的现象. .由于由于X X射线本身射线本身就是一种波，而不是实物粒子，故就是一种波，而不是实物粒子，故X X射线有波长变大的成分，射线有波长变大的成分，并不能证实物质波理论的正确性，即并不能证实物质波理论的正确性，即A A、B B并不能说明粒子的并不能说明粒子的波动性，证明粒子的波动性只能是波动性，证明粒子的波动性只能是C C、D.D.故选项故选项C C、D D正确正确. .7.7.在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德
23、布罗意波波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量m=1.67m=1.671010-27-27 kg, kg,普朗克常量普朗克常量h=6.63h=6.631010-34-34J Js,s,可以估算德可以估算德布罗意波波长布罗意波波长=1.82=1.821010-10-10 m m的热中子动能的数量级为的热中子动能的数量级为( )( )A.10A.10-17-17J B.10J B.10-19-19J C.10J C.10-21-21J D.10J D.10-24-24J J【解析解析】选选C.C.由由=h/ph/p知热中子的动量知热中子的动量
24、又又p p2 2=2mE=2mEk k, ,所所以热中子动能：以热中子动能：故选项故选项C C正确正确. .8.(20118.(2011绍兴高二检测绍兴高二检测) )关于光的波粒二象性的理解，正确关于光的波粒二象性的理解，正确的是的是( )( )A.A.大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒大量的光子中有些光子表现出波动性，有些光子表现出粒子性子性B.B.光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C.C.高频光是粒子，低频光是波高频光是粒子，低频光是波D.D.波粒二象性是光的属性，有时它的波动性显著，有时它的波粒二象性是光的属性，有
25、时它的波动性显著，有时它的粒子性显著粒子性显著【解析解析】选选D.D.光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高光的波粒二象性是光的属性，不论其频率的高低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象低还是光在传播或者是与物质相互作用，光都具有波粒二象性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表性，大量光子的效果易呈现出波动性，个别光子的效果易表现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，现出粒子性，光的频率越高，粒子性越强，光的频率越低，波动性越强，故波动性越强，故A A、B B、C C错误，错误，D D正确正确. . 【方法技巧方法技巧】利用光的波粒二象性解题技巧利用光的
26、波粒二象性解题技巧利用光的波粒二象性求解有关问题，要正确理解波粒二象性，利用光的波粒二象性求解有关问题，要正确理解波粒二象性，粒子性的一面表现在光子具有能量粒子性的一面表现在光子具有能量=hh, ,动量动量 以及和以及和其他物质作用时，显示光的粒子性的一面其他物质作用时，显示光的粒子性的一面. .波动性的一面表现波动性的一面表现在光传播时，频率越低、波长越长的光，波动性越显著，光的在光传播时，频率越低、波长越长的光，波动性越显著，光的粒子性和波动性组成一个有机的整体，相互间并不独立存在粒子性和波动性组成一个有机的整体，相互间并不独立存在. .在宏观现象中，波与粒子是对立的概念，而在微观世界中波
27、与在宏观现象中，波与粒子是对立的概念，而在微观世界中波与粒子可以统一粒子可以统一. .由于我们的经验局限于宏观物体的运动，微观由于我们的经验局限于宏观物体的运动，微观世界的某些属性与宏观世界不同，我们从来没有过类似的经历世界的某些属性与宏观世界不同，我们从来没有过类似的经历. .光既不是宏观概念的波，也不同于宏观概念的粒子光既不是宏观概念的波，也不同于宏观概念的粒子. .二、非选择题二、非选择题9.9.质量质量 m=50 kgm=50 kg的人，以的人，以v=15 v=15 m/sm/s的速度运动，试求人的德的速度运动，试求人的德布罗意波波长？布罗意波波长？【解析解析】由德布罗意波公式得由德布
28、罗意波公式得上面的结果说明宏观物体的波动性是不显著的，对宏观物体上面的结果说明宏观物体的波动性是不显著的，对宏观物体不必考虑其波动性，只考虑其粒子性即可不必考虑其波动性，只考虑其粒子性即可. .答案：答案： 8.88.81010-37-37 m m10.10.现用电子显微镜观测线度为现用电子显微镜观测线度为d d的某生物大分子的结构的某生物大分子的结构. .为满为满足测量要求足测量要求, ,将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为将显微镜工作时电子的德布罗意波波长设定为其中其中n1.n1.已知普朗克常量已知普朗克常量h h、电子质量、电子质量m m和电子电荷量和电子电荷量e,e,电子电子的初速度不计的初速度不计, ,则显微镜工作时电子的加速电压应为多少则显微镜工作时电子的加速电压应为多少? ?【解析解析】由德布罗意波公式由德布罗意波公式得得而而解得解得答案：答案：
