高中物理 第十七章 波粒二象性 4 概率波 5 不確定性關(guān)系課堂演練 新人教版選修35

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1、 4 概率波 5 不確定性關(guān)系 1．(多選)關(guān)于光的波動(dòng)性與粒子性，以下說法正確的是(　　) A．愛因斯坦的光子說否定了光的電磁說 B．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明了光的粒子性 C．光波不同于機(jī)械波，它是一種概率波 D．光的波動(dòng)性和粒子性是相互矛盾的，無(wú)法統(tǒng)一 解析：愛因斯坦的光子說并沒有否定電磁說，只是在一定條件下光是體現(xiàn)粒子性的，A錯(cuò)；光電效應(yīng)說明光具有粒子性，說明光的能量是一份一份的，B對(duì)；光波在少量的情況下體現(xiàn)粒子性，大量的情況下體現(xiàn)波動(dòng)性，所以C對(duì)；光的波動(dòng)性和粒子性不是孤立的，而是有機(jī)的統(tǒng)一體，D錯(cuò)． 答案：BC 2．下列關(guān)于概率波的說法中，正確的是(　　) A．

2、概率波就是機(jī)械波 B．物質(zhì)波是一種概率波 C．概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一樣的，都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若有一個(gè)粒子，則可以確定它從其中的哪一個(gè)縫中穿過 解析：A.德布羅意波是概率波，它與機(jī)械波是兩個(gè)不同的概念，二者的本質(zhì)不同，故A錯(cuò)誤；B.物質(zhì)波也就是德布羅意波，指粒子在空間中某點(diǎn)某時(shí)刻可能出現(xiàn)的幾率符合一定的概率函數(shù)規(guī)律，故B正確；C.概率波和機(jī)械波都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，但其本質(zhì)是不一樣的，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)測(cè)不準(zhǔn)原理，在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若有一個(gè)粒子，則不能確定它從其中的哪一個(gè)縫中穿過，故D錯(cuò)誤. 答案：B 3．(多選)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，在觀察屏的

3、某處是亮紋，則對(duì)光子到達(dá)觀察屏的位置，下列說法正確的是(　　) A．到達(dá)亮紋處的概率比到達(dá)暗紋處的概率大 B．到達(dá)暗紋處的概率比到達(dá)亮紋處的概率大 C．對(duì)于某一光子，它可能到達(dá)光屏的任何位置 D．以上說法均有可能 解析：根據(jù)概率波的含義，一個(gè)光子到達(dá)亮紋處的概率要比到達(dá)暗紋處的概率大得多，但并不是一定能夠到達(dá)亮紋處，故選項(xiàng)A、C正確． 答案：AC 4．一輛摩托車以20 m/s的速度向墻沖去，車身和人共重100 kg，則車撞墻時(shí)的不確定范圍是怎樣的？ 解析：根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥得：Δx≥＝ m＝2.6410－38 m. 答案：大于等于2.6410－38 m A級(jí)　抓

4、基礎(chǔ) 1．(多選)下列各種波中是概率波的是(　　) A．聲波　　　　　 B．無(wú)線電波 C．光波 D．物質(zhì)波 解析：聲波是機(jī)械波，A錯(cuò)．電磁波是一種能量波，B錯(cuò)．由概率波的概念和光波以及物質(zhì)波的特點(diǎn)分析，可以得知光波和物質(zhì)波均為概率波，故C、D正確． 答案：CD 2．(多選)以下說法正確的是(　　) A．微觀粒子不能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng) B．微觀粒子能用“軌道”觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng) C．微觀粒子位置不能精確確定 D．微觀粒子位置能精確確定 解析：微觀粒子的動(dòng)量和位置是不能同時(shí)確定的，這也就決定了不能用“軌道”的觀點(diǎn)來(lái)描述粒子的運(yùn)動(dòng)(軌道上運(yùn)動(dòng)的粒子在某時(shí)刻具有

5、確定的位置和動(dòng)量)，故A正確．由微觀粒子的波粒二象性可知微觀粒子位置不能精確確定，故C正確． 答案：AC 3．由不確定性關(guān)系可以得出的結(jié)論是(　　) A．如果動(dòng)量的不確定范圍越小，則與它對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的不確定范圍就越大 B．如果位置坐標(biāo)的不確定范圍越小，則動(dòng)量的不確定范圍就越大 C．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間的關(guān)系不是反比例函數(shù) D．動(dòng)量和位置坐標(biāo)的不確定范圍之間有唯一確定的關(guān)系 解析：由不確定關(guān)系的定義分析可知C選項(xiàng)正確，其他三個(gè)選項(xiàng)只說明了基本的某個(gè)方面，而沒有對(duì)不確定性關(guān)系做進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，故都不正確． 答案：C 4．以下說法中正確的是(　　) A．光波是概率波，物質(zhì)波不

6、是概率波 B．實(shí)物粒子不具有波動(dòng)性 C．實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只是不明顯 D．光的波動(dòng)性是光子之間相互作用引起的 解析：光波和物質(zhì)波都是概率波，選項(xiàng)A錯(cuò)誤； 實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，只是不明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；光的波動(dòng)性是光子本身的一種屬性，不是光子之間的相互作用引起的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C. 答案：C B級(jí)　提能力 5．在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過雙縫后打到了觀察屏上的b處，則b處是(　　) A．亮紋 B．暗紋 C．既有可能是亮紋也有可能是暗紋 D．以上各種情況均有可能 解析：由光子按波的概率分布的特點(diǎn)去判斷，由于大部分光子都落在b點(diǎn)，故b處一定

7、是亮紋，選項(xiàng)A正確． 答案：A 6．如圖所示，一個(gè)粒子源產(chǎn)生某種粒子，在其正下方安裝只有兩條狹縫的擋板，粒子穿過狹縫打在下方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光．那么在熒光屏上將看到(　　) A．只有兩條亮紋 B．有多條明暗相間的條紋 C．沒有亮紋 D．只有一條亮紋 解析：由于粒子源產(chǎn)生的粒子是微觀粒子，它的運(yùn)動(dòng)受波動(dòng)規(guī)律支配，對(duì)大量粒子運(yùn)動(dòng)到達(dá)屏上的某點(diǎn)的概率，可以用波的特征進(jìn)行描述，即產(chǎn)生雙縫干涉，在屏上將看到干涉條紋，所以B正確． 答案：B 7．(多選)根據(jù)不確定性關(guān)系ΔxΔp≥，下列說法正確的是(　　) A．采取辦法提高測(cè)量Δx精度時(shí)，Δp的精度下降 B．采取辦法提高測(cè)量Δ

8、x精度時(shí)，Δp的精度上升 C．Δx與Δp測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備有關(guān) D．Δx與Δp測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備無(wú)關(guān) 解析：不確定性關(guān)系表明無(wú)論采用什么方法試圖確定坐標(biāo)和相應(yīng)動(dòng)量中的一個(gè)，必然引起另一個(gè)較大的不確定性，這樣的結(jié)果與測(cè)量?jī)x器及測(cè)量方法是否完備無(wú)關(guān).無(wú)論怎樣改善測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法，都不可能逾越不確定性關(guān)系所給出的限度，故A、D正確. 答案：AD 8．已知＝5.310－35 Js，試求下列情況中速度測(cè)定的不確定量，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，討論在宏觀和微觀世界中進(jìn)行測(cè)量的不同情況． (1)一個(gè)球的質(zhì)量m＝1.0 kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－6 m； (2

9、)電子的質(zhì)量me＝9.010－31 kg，測(cè)定其位置的不確定量為10－10 m(即在原子的數(shù)量級(jí))． 解析：(1)m＝1.0 kg，Δx＝10－6 m， 由ΔxΔp≥，Δp＝mΔv知 Δv1＝＝ m/s＝5.310－29 m/s. (2)me＝9.010－31 kg，Δx＝10－10 m， Δv2＝＝ m/s≈5.89105 m/s. 答案：(1)5.310－29 m/s　(2)5.89105 m/s 在微觀世界中速度測(cè)定的不確定量遠(yuǎn)比宏觀中的大 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375