專題68波粒二象性一、多選題1．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）已知一個激光發(fā)射器功率為SKIPIF1<0，發(fā)射波長為SKIPIF1<0的光，光速為SKIPIF1<0，普朗克常量為SKIPIF1<0，則（

）A．光的頻率為SKIPIF1<0 B．光子的能量為SKIPIF1<0C．光子的動量為SKIPIF1<0 D．在時間SKIPIF1<0內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)為SKIPIF1<0【答案】AC【解析】A．光的頻率SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確；B．光子的能量SKIPIF1<0選項(xiàng)B錯誤；C．光子的動量SKIPIF1<0選項(xiàng)C正確；D．在時間t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)SKIPIF1<0選項(xiàng)D錯誤。故選AC。2．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）有一種新型光電效應(yīng)量子材料，其逸出功為W0。當(dāng)紫外光照射該材料時，只產(chǎn)生動能和動量單一的相干光電子束。用該電子束照射間距為d的雙縫，在與縫相距為L的觀測屏上形成干涉條紋，測得條紋間距為?x。已知電子質(zhì)量為m，普朗克常量為h，光速為c，則（

）A．電子的動量SKIPIF1<0 B．電子的動能SKIPIF1<0C．光子的能量SKIPIF1<0 D．光子的動量SKIPIF1<0【答案】AD【解析】根據(jù)條紋間距公式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0A．根據(jù)SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故A正確；B．根據(jù)動能和動量的關(guān)系SKIPIF1<0結(jié)合A選項(xiàng)可得SKIPIF1<0故B錯誤；C．光子的能量SKIPIF1<0故C錯誤；D．光子的動量SKIPIF1<0光子的能量SKIPIF1<0聯(lián)立可得SKIPIF1<0則光子的動量SKIPIF1<0故D正確。故選AD。3．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10-23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列說法正確的是（）A．發(fā)射電子的動能約為8.0×10-15JB．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10-11mC．只有成對電子分別同時通過雙縫才能發(fā)生干涉D．如果電子是一個一個發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣【答案】BD【解析】A．根據(jù)動量的大小與動能的關(guān)系可知發(fā)射電子的動能約為SKIPIF1<0故A錯誤；B．發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為SKIPIF1<0故B正確；CD．物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動性是每個電子本身的性質(zhì)，則每個電子依次通過雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故C錯誤，D正確；故選BD。4．（2019·浙江·高考真題）【加試題】波長為λ1和λ2的兩束可見光入射到雙縫，在光屏上觀察到干涉條紋，其中波長為λ1的光的條紋間距大于波長為λ2的條紋間距．則（下列表述中，腳標(biāo)“1”和“2”分別代表波長為λ1和λ2的光所對應(yīng)的物理量）A．這兩束光的光子的動量p1＞p2B．這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角C1＞C2C．這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則遏止電壓U1＞U2D．這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n＝2能級時產(chǎn)生，則相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能△E1＞△E2【答案】BD【解析】A．根據(jù)雙峰干涉的條紋間距的表達(dá)式SKIPIF1<0可知λ1>λ2，由SKIPIF1<0可知p1<p2，選項(xiàng)A錯誤；B．光1的折射率n1小于光2的折射率n2，則根據(jù)sinC=1/n可知這兩束光從玻璃射向真空時，其臨界角C1＞C2，選項(xiàng)B正確；C．光1的頻率f1小于光2的頻率f2，則這兩束光都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則根據(jù)SKIPIF1<0可知，遏止電壓U1<U2，選項(xiàng)C錯誤；D．這兩束光由氫原子從不同激發(fā)態(tài)躍遷到n＝2能級時產(chǎn)生，可知1光所處的激發(fā)態(tài)的能級較低，相應(yīng)激發(fā)態(tài)的電離能較大，即△E1＞△E2，選項(xiàng)D正確.5．（2015·全國·高考真題）實(shí)物粒子和光都具有波粒二象性，下列事實(shí)中突出體現(xiàn)波動性的是（）A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡C．人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)【答案】ACD【解析】A．電子束通過雙縫實(shí)驗(yàn)后可以形成干涉圖樣，可以說明電子是一種波，故A正確；B．β射線在云室中穿過會留下清晰的徑跡，可以說明β射線是一種粒子，故B錯誤；C．人們利慢中子衍射來研究晶體的結(jié)構(gòu)，中子衍射說明中子是一種波，故C正確；D．人們利用電子顯微鏡觀測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，利用了電子的干涉現(xiàn)象，說明電子是一種波，故D正確；E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，說明光是一種粒子，故E錯誤。故選ACD?！军c(diǎn)睛】本題主要是波粒二象性的理解，干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，而光電效應(yīng)是粒子性的典型表現(xiàn)．最好能記住相關(guān)結(jié)論．6．（2019·浙江·高考真題）處于較高能級的氫原子向較低能級躍遷時，能輻射出a、b兩種可見光，a光照射某金屬表面時有光電子逸出，b光照射該金屬表面時沒有光電子逸出，則（）A．以相同的入射角射向一平行玻璃磚，a光的側(cè)移量小于b光的B．垂直入射到同一單縫衍射裝置，a光的衍射中央亮條紋寬度小于b光的C．a(chǎn)光和b光的頻率之比可能是SKIPIF1<0D．a(chǎn)光子的動量大于b光子的【答案】BD【分析】要發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，入射光頻率大于該金屬的極限頻率，據(jù)此分析兩種光的頻率關(guān)系，然后根據(jù)頻率越大，波長越小，折射率越大分析各個選項(xiàng)?！窘馕觥緼．根據(jù)題意可知a光頻率高于b光頻率，玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率，以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后，b光的折射角較大，所以b光側(cè)移量小，即a光的側(cè)移量大于b光的，選項(xiàng)A錯誤；B．a(chǎn)光的頻率大，波長小，通過同一單縫衍射裝置時，中央亮條紋寬度越小，選項(xiàng)B正確；C．a(chǎn)光的頻率大，故頻率之比不可能為SKIPIF1<0，選項(xiàng)C錯誤；D．頻率越大，波長越小，即SKIPIF1<0，根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0選項(xiàng)D正確。故選BD?！军c(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是知道光的頻率越大，則其波長越小，同一光學(xué)器件對其的折射率越大，通過同一單縫衍射裝置時中央亮條紋寬度越小。7．（2018·浙江·高考真題）下列說法正確的是（

）A．組成原子核的核子越多，原子核越穩(wěn)定B．SKIPIF1<0衰變?yōu)镾KIPIF1<0經(jīng)過4次SKIPIF1<0衰，2次β衰變C．在LC振蕩電路中，當(dāng)電流最大時，線圈兩端電勢差也最大D．在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫變窄，電子動量的不確定量變大【答案】BD【解析】A．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；B．SKIPIF1<0衰變?yōu)镾KIPIF1<0經(jīng)過，質(zhì)量數(shù)減少16，質(zhì)子數(shù)減少6，而一次α衰變，質(zhì)子數(shù)減2，質(zhì)量數(shù)減4，一次β衰變，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，所以是4次α衰變，2次β衰變，故B正確；C．當(dāng)線圈兩端電勢差最大時，電流變化率最大，電流為0，故C錯誤；D．狹縫變窄，使得SKIPIF1<0變小，根據(jù)不確定關(guān)系，則SKIPIF1<0變大，故D正確。故選BD。8．（2018·浙江·高考真題）a、b是兩種單色光，其光子能量分別為SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，其SKIPIF1<0，則（）A．a(chǎn)、b光子動量之比為SKIPIF1<0B．若a、b入射到同一雙縫干涉裝置上，則相鄰亮條紋的間距之比SKIPIF1<0C．若a、b都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則光電子最大初動能之差SKIPIF1<0D．若a、b是由處在同一激發(fā)態(tài)的原子躍遷到a態(tài)和b態(tài)時產(chǎn)生的，則a、b兩態(tài)能級之差SKIPIF1<0【答案】BC【分析】根據(jù)公式SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0分析解題?！窘馕觥緼．根據(jù)德布羅意方程SKIPIF1<0，以及光子能量公式SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0故SKIPIF1<0A錯誤；B．根據(jù)SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，因?yàn)镾KIPIF1<0，故SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0B正確；C．根據(jù)電子最大初動能SKIPIF1<0可知SKIPIF1<0，故可得SKIPIF1<0C正確；D．根據(jù)公式SKIPIF1<0，又由同一激發(fā)態(tài)原子躍遷所以SKIPIF1<0相同，且都由高能級往低能級躍遷，所以SKIPIF1<0D錯誤。故選BC。9．（2015·江蘇·高考真題）波粒二象性是微觀世界的基本特征，以下說法正確的有.A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生衍射圖樣說明中子具有波動性C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動性解釋D．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波長也相等【答案】AB【解析】A．光電效應(yīng)現(xiàn)象揭示了光的粒子性，A正確；B．熱中子束射到晶體上產(chǎn)生的衍射圖樣說明中子具有波動性，B正確；C．黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律不能使用光的波動性解釋，而普朗克借助于能量子假說，完美的解釋了黑體輻射規(guī)律，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念，C錯誤；D．根據(jù)SKIPIF1<0可知質(zhì)子和電子的質(zhì)量不同，所以動量不相等，根據(jù)德布羅意波長公式SKIPIF1<0，則質(zhì)子和電子的德布羅意波不相等，D錯誤。故選AB。二、單選題10．（2022·江蘇·高考真題）上海光源通過電子-光子散射使光子能量增加，光子能量增加后（）A．頻率減小 B．波長減小 C．動量減小 D．速度減小【答案】B【解析】AB．根據(jù)SKIPIF1<0可知光子的能量增加后，光子的頻率增加，又根據(jù)SKIPIF1<0可知光子波長減小，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)SKIPIF1<0可知光子的動量增加；又因?yàn)楣庾淤|(zhì)量不變，根據(jù)SKIPIF1<0可知光子速度增加，故C錯誤，D錯誤。故選B。11．（2022·湖南·統(tǒng)考高考真題）關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（

）A．盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型解釋了原子光譜的分立特征B．玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運(yùn)動的規(guī)律C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性【答案】C【解析】A．波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯誤；B．玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中的一些觀點(diǎn)，如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運(yùn)動規(guī)律，B錯誤；C．光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，C正確；D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證實(shí)了電子的波動性，質(zhì)子、中子及原子、分子均具有波動性，D錯誤。故選C。12．（2021·浙江·高考真題）已知普朗克常量SKIPIF1<0，電子的質(zhì)量為SKIPIF1<0，一個電子和一滴直徑約為SKIPIF1<0的油滴具有相同動能，則電子與油滴的德布羅意波長之比的數(shù)量級為（）（SKIPIF1<0）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】根據(jù)德布羅意波長公式SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0由題意可知，電子與油滴的動能相同，則其波長與質(zhì)量的二次方根成反比，所以有SKIPIF1<0SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)解得SKIPIF1<0所以C正確；ABD錯誤；故選C。13．（2020·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（）A．質(zhì)子的德布羅意波長與其動能成正比B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是SKIPIF1<0射線C．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中的截止頻率與入射光的頻率有關(guān)D．電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性【答案】D【解析】A．由公式SKIPIF1<0可知質(zhì)子的德布羅意波長SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，故A錯誤；B．天然放射的三種射線，穿透能力最強(qiáng)的是SKIPIF1<0射線，故B錯誤；C．由SKIPIF1<0當(dāng)SKIPIF1<0，可知截止頻率與入射光頻率無關(guān)，由材料決定，故C錯誤；D．電子束穿過鋁箱后的衍射圖樣說明電子具有波動性，故D正確。故選D。14．（2015·上海·統(tǒng)考高考真題）用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實(shí)驗(yàn)表明A．光的本質(zhì)是波B．光的本質(zhì)是粒子C．光的能量在膠片上分布不均勻D．光到達(dá)膠片上不同位置的概率相同【答案】C【解析】用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時間在膠片出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯誤；說明光到達(dá)膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能量在膠片上分而不均勻，故C正確，D錯誤．三、填空題15．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）大量處于某激發(fā)態(tài)的氫原子輻射出多條譜線，其中最長和最短波長分別為SKIPIF1<0和