PAGE3-實物粒子的波粒二象性“基本粒子”與恒星演化(15分鐘·30分)一、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分)1.以下說法中正確的是 ()A.電子是實物粒子,運動過程中只能體現粒子性B.光子的數量越多,傳播過程中其粒子性越明顯C.光在傳播過程中,只能顯現波動性D.高速飛行的子彈由于德布羅意波長較短,故不會“失準”【解析】選D。依據德布羅意理論可知,實物同樣具有波粒二象性,實物粒子的運動有特定的軌道,是因為實物粒子的波動性不明顯而已,故A錯誤;大量光子的作用效果往往表現為波動性,故B錯誤;光子既有波動性又有粒子性,光在傳播過程中,即可以表現波動性也可以表現粒子性,故C錯誤;高速飛行的子彈由于德布羅意波長較短,粒子性明顯,故不會“失準”,故D正確。2.(多選)下列說法中正確的是 ()A.光的干涉和衍射現象說明光具有波動性B.光的頻率越大,波長越長C.光的波長越長,光子的能量越大D.光在真空中的傳播速度為3.0×108【解析】選A、D。光既具有波動性又具有粒子性,A正確。由c=λν知B錯。由愛因斯坦光子理論ε=hν,c=λν,知波長越長,光頻率越小,光子能量越小,C錯。任何光在真空中傳播速度均為3.0×1083.一個德布羅意波長為λ1的中子和另一個德布羅意波長為λ2的氘核同向正碰后結合成一個氚核,該氚核的德布羅意波長為 ()A. B.C. D.【解析】選A。中子的動量p1=,氘核的動量p2=,對撞后形成的氚核的動量p3=p2+p1,所以氚核的德布羅意波長為λ3==,故A正確,B、C、D錯誤。4.正電子、負質子等都屬于反粒子,它們跟一般電子、質子的質量、電荷量均相等,而電性相反。科學家設想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子構成的物質——反物質。1997年初和年底,歐洲和美國的科研機構先后宣布:他們分別制造出9個和7個反氫原子,這是人類探究反物質的一大進步。你推想反氫原子的結構是 ()A.由一個帶正電荷的質子與一個帶負電荷的電子構成B.由一個帶負電荷的質子與一個帶正電荷的電子構成C.由一個不帶電荷的中子與一個帶負電荷的電子構成D.由一個帶負電荷的質子與一個帶負電荷的電子構成【解析】選B。反氫原子的結構是由反粒子構成的物質,正電子、負質子等都屬于反粒子。二、非選擇題(10分)5.太陽內部持續不斷地發生著4個質子H)聚變為1個氦核He)的熱核反應,核反應方程是HHe+2X,這個核反應釋放出大量核能。已知質子、氦核、X的質量分別為m1、m2、m3,真空中的光速為c。方程中的X表示________;這個核反應中質量虧損Δm=________;這個核反應中釋放的核能ΔE=________。

【解析】據反應前后的質量數守恒和電荷數守恒可知,x為正電子e;質量虧損Δm=4m1-m2-2m3,釋放的核能ΔE=Δmc2=(4m1-m2-2m3)c2答案:正電子e4m1-m2-2m3(4m1-m2-2m3)c(10分鐘·20分)6.(6分)實物粒子和光都具有波粒二象性,下列事實中突出體現粒子性的是()A.電子束通過雙縫試驗后可以形成干涉圖樣B.光電效應試驗中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關,與入射光的強度無關C.人們利用慢中子衍射來探討晶體的結構D.人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構【解析】選B。電子束通過雙縫試驗后可以形成干涉圖樣,說明電子具有波動性,不能突出表現出粒子性,故A錯誤;光電效應試驗中,光電子的最大初動能與入射光的頻率有關,光電效應說明光具有粒子性,故B正確;用慢中子衍射來探討晶體的結構,說明中子可以產生衍射現象,具有波動性,故C錯誤;人們利用電子顯微鏡觀測物質的微觀結構,說明電子可以產生衍射現象,具有波動性,故D錯誤。7.(14分)如圖所示為示波管示意圖,電子的加速電壓U=104V,打在熒光屏上電子的位置確定在0.1mm范圍內,可以認為令人滿足,則電子的速度是否可以完全確定?是否可以用經典力學來處理?電子質量m=9.1×10【解析】Δx=10-4m,由ΔxΔp≥得,動量的不確定量最小值約為Δp≈10-31