第3節(jié) 實物粒子的波粒二象性 第4節(jié)“基本粒子”與恒星演化(建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達標(biāo)1下列說法中正確的是()A夸克模型說明電子電荷量是最小的電荷單元B目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了自由態(tài)的夸克 C目前發(fā)現(xiàn)的夸克有6種 D每種夸克都有對應(yīng)的反夸克E夸克模型說明電子電荷量已不再是最小的電荷單元【解析】夸克模型指出目前發(fā)現(xiàn)了6種夸克，每種夸克都有對應(yīng)的反夸克，所以C、D正確；夸克所帶電荷量小于電子電荷量，但還沒有發(fā)現(xiàn)自由態(tài)的夸克，這就是夸克的“禁閉”，所以A、B錯，E正確【答案】CDE2關(guān)于宇宙和恒星的演化，下列說法正確的是()A宇宙已經(jīng)停止演化B恒星在主序星階段時停留時間最長、最穩(wěn)定C當(dāng)溫度達到一定值時，恒星內(nèi)發(fā)生氦聚變，亮度增強D恒星最終都會演化為黑洞E恒星最終可能演化為中子星【解析】目前宇宙的演化仍在進行，A錯恒星在主序星階段時停留時間最長、最穩(wěn)定，B對恒星內(nèi)由氫聚變轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぞ圩儠r，亮度增加，C對根據(jù)最終質(zhì)量的不同恒星最終演化為白矮星或中子星或黑洞，D錯，E對【答案】BCE3關(guān)于物質(zhì)波，下列認(rèn)識正確的是()A任何運動的物體(質(zhì)點)都伴隨一種波，這種波叫物質(zhì)波BX射線的衍射實驗，證實了物質(zhì)波假設(shè)是正確的C電子的衍射實驗，證實了物質(zhì)波假設(shè)是正確的D宏觀物質(zhì)盡管可以看成物質(zhì)波，但它們不具有干涉、衍射等現(xiàn)象E宏觀物質(zhì)也具有波動性，只是其波動性不容易顯現(xiàn)【解析】據(jù)德布羅意物質(zhì)波理論，任何一個運動的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與之相對應(yīng)，這種波就叫物質(zhì)波，可見，A選項正確；由于X射線本身就是一種波，而不是實物粒子，故X射線的衍射現(xiàn)象，并不能證實物質(zhì)波理論的正確性，故B選項錯誤；電子是一種實物粒子，電子的衍射現(xiàn)象表明運動著的實物粒子具有波動性，故C選項正確；由電子穿過鋁箔的衍射實驗知，少量電子穿過鋁箔后所落位置是散亂的，無規(guī)律的，但大量電子穿過鋁箔后所落的位置呈現(xiàn)出衍射圖樣，即大量電子的行為表現(xiàn)出電子的波動性，干涉、衍射是波的特有現(xiàn)象，只要是波，都會發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故D選項錯誤，E正確【答案】ACE4電子的運動受波動性的支配，對氫原子的核外電子，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：18850068】A電子繞核運動的“軌道”其實是沒有意義的B電子軌道只不過是電子出現(xiàn)的概率比較大的位置C電子繞核運動時電子邊運動邊振動D電子在核外的位置是不確定的E電子只能在其軌道上做勻速圓周運動【解析】根據(jù)電子的波粒二象性，其在某時刻出現(xiàn)的位置不能確定，但其在某點出現(xiàn)的概率受波動規(guī)律支配，所以A、B、D正確，C、E錯誤【答案】ABD5光通過單縫所發(fā)生的現(xiàn)象，用位置和動量的不確定性關(guān)系的觀點加以解釋，正確的是()A單縫寬，光是沿直線傳播，這是因為單縫寬，位置不確定量x大，動量不確定量p小，可以忽略 B當(dāng)能發(fā)生衍射現(xiàn)象時，動量不確定量p就不能忽略C單縫越窄，中央亮紋越寬，是因為位置不確定量越小，動量不確定量越大的緣故D當(dāng)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象時，位置的不確定量x不能忽略E當(dāng)單縫較寬，光子的動量不確定量p不能忽略【解析】光在傳播過程中的位置和動量的不確定關(guān)系為xp.發(fā)生衍射時x>0，所以p不能忽略，故B對縫越寬p越小，縫越窄p越大，所以A、C正確【答案】ABC6為了驗證光的波粒二象性，在雙縫干涉實驗中將光屏換成照相底片，并設(shè)法減弱光的強度，下列說法正確的是 ()A使光子一個一個地通過雙縫干涉實驗裝置的狹縫，如果時間足夠長，底片上將出現(xiàn)雙縫干涉圖樣B使光子一個一個地通過雙縫干涉實驗裝置的狹縫，如果時間足夠長，底片上將出現(xiàn)不太清晰的雙縫干涉圖樣C大量光子的運動規(guī)律顯示出光的粒子性D個別光子的運動顯示出光的粒子性E大量光子的運動規(guī)律顯示出光的波動性【解析】單個光子運動具有不確定性，大量光子落點的概率分布遵循一定規(guī)律，顯示出光的波動性使光子一個一個地通過雙縫，如果時間足夠長，底片上會出現(xiàn)明顯的干涉圖樣，A、E正確，B、C錯誤；由光的波粒二象性知，個別光子的運動顯示出光的粒子性，D正確【答案】ADE7目前普遍認(rèn)為，質(zhì)子和中子都是由被稱為u夸克和d夸克的兩類夸克組成的，u夸克帶電荷量為e，d夸克的帶電荷量為e，e為元電荷，那么質(zhì)子是由_個u夸克和_個d夸克組成的，中子是由_個u夸克和_個d夸克組成的【解析】質(zhì)子帶電量為e，應(yīng)由2個u夸克和1個d夸克組成，中子帶電量為0，應(yīng)由1個u夸克和2個d夸克組成【答案】21128估算運動員跑步時的德布羅意波長為什么我們觀察不到運動員的波動性？【解析】設(shè)運動員的質(zhì)量m60 kg，運動員跑步時速度約為v10 m/s，則其德布羅意波長為： m1.11036 m.這個波長極短，因而觀察不到運動員的波動性【答案】見解析能力提升9下列說法中正確的是()A光的波粒二象性，就是由牛頓的微粒說和惠更斯的波動說組成的B光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說C光子說并沒有否定光的電磁說，在光子能量h中，頻率表示波的特征，表示粒子的特征D光波和物質(zhì)波都是概率波E光的波動性是光子本身固有的性質(zhì)，不是光子之間相互作用引起的【解析】牛頓的微粒說認(rèn)為光是由物質(zhì)微粒組成的，惠更斯的波動說認(rèn)為光是機械波，都是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念，故A錯誤；光子說并沒有否定光的電磁說，光子能量公式h，體現(xiàn)了其粒子性和波動性，B錯誤，C正確；光波和物質(zhì)波都是概率波，D正確；光的波動性是光子本身固有的性質(zhì)，不是光子之間相互作用引起的，E正確【答案】CDE10(1)如圖531所示是一個粒子源，產(chǎn)生某種粒子，在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光那么在熒光屏上將看到_圖531(2)一電子具有200 m/s的速率，動量的不確定范圍是0.01%，我們確定該電子位置時，有多大的不確定范圍？(電子質(zhì)量為9.11031 kg) 【導(dǎo)學(xué)號：18850069】【解析】(1)由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運動受波動性支配，對大量粒子運動到達屏上某點的概率，可以用波的特征進行描述，即產(chǎn)生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋(2)由不確定性關(guān)系xp得電子位置的不確定范圍x m2.90103 m.【答案】(1)明暗相間的干涉條紋(2)2.90103 m11如圖532所示為示波管示意圖，電子的加速電壓U104 V，打在熒光屏上電子的位置確定在0.1 mm范圍內(nèi)，可以認(rèn)為令人滿意，則電子的速度是否可以完全確定？是否可以用經(jīng)典力學(xué)來處理？電子質(zhì)量m9.11031 kg.圖532【解析】x104 m，由xp得，動量的不確定量最小值約為p51031 kgm/s，其速度不確定量最小值v0.55 m/s.mv2eU1.61019104 J1.61015 J，v6107 m/s，v遠小于v，電子的速度可以完全確定，可以用經(jīng)典力學(xué)來處理【答案】可以完全確定可以用經(jīng)典力學(xué)來處理