2016-2017学年高中物理 第十七章 波粒二象性新人教版选修3-5_3

1 第十七章 波粒二象性 4 概率波 5 不确定性关系 1(多选)关于光的波动性与粒子性，以下说法正确的 是( ) A爱因斯坦的光子说否定了光的电磁说 B光电效应现象说明了光的粒子性 C光波不同于机械波，它是一种概率波 D光的波动性和粒子性是相互矛盾的，无法统一 解析：爱因斯坦的光子说并没有否定电磁说，只是在一定条件下光是体现粒子性的， A 错；光电效应说明光具有粒子性，说明光的能量是一份一份的，B 对；光波在少量的情况 下体现粒子性，大量的情况下体现波动性，所以 C 对；光的波动性和粒子性不是孤立的， 而是有机的统一体，D 错 答案：BC 2(多选)下列说法正确的是( ) A宏观物体的动量和位置可准确测定 B微观粒子的动量和位置可准确测定 C微观粒子的动量和位置不可同时准确测定 D宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定 解析：根据对不确定关系的理解可知 A、C 正确，B、D 错误 答案：AC 3(多选)在做双缝干涉实验时，在观察屏的某处是亮纹，则对光子到达观察屏的位置， 下列说法正确的是( ) A到达亮纹处的概率比到达暗纹处的概率大 B到达暗纹处的概率比到达亮纹处的概率大 C对于某一光子，它可能 到达光屏的任何位置 D以上说法均有可能 解析：根据概率波的含义，一个光子到达亮纹处的概率要比到达暗纹处的概率大得多， 但并不是一定能够到达亮纹处，故选项 A、C 正确 答案：AC 4一辆摩托车以 20 m/s 的速度向墙冲去，车身和人共重 100 kg，则车撞墙时的不确 定范围是怎样的？ 2 解析：根据不确定性关系 x p 得： x h4 h4 p 6.62610 3443.1410020 m2.6410 38 m. 答案：大于等于 2.641038 m 1(多选)下列各种波中是概率波的是( ) A声波 B无线电波 C光波 D物质波 解析：声波是机械波，A 错电磁波是一种能量波，B 错由概率波的概念和光波以及 物质波的特点分析，可以得知光波和物质波均为概率波，故 C、D 正确 答案：CD 2(多选)以下说法正确的是( ) A微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动 B微观粒子能用“轨道”观点来描述粒子的运动 C微观粒子位置不能精确确定 D微观粒子位置能精确确定 解析：微观粒子的动量和位置是不能同时确定的，这也就决定了不能用“轨道”的观 点来描述粒子的运动(轨道上运动的粒子在某时刻具有确定的位置和动量)，故 A 正确由 微观粒子的波粒二象性可知微观粒子位置不能精确确定，故 C 正确 答案：AC 3由不确定性关系可以得出的结论是( ) A如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大 B如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大 C动量和位置坐标的不确定范围之间的关系 不是反比例函数 D动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系 解析：由不确定关系的定义分析可知 C 选项正确，其他三个选项只说明了基本的某个 方面，而没有对不确定性关系做进一步的认识，故都不正确 答案：C 4关于电子 云，下列说法正确的是( ) A电子云是真实存在的实体 B电子云周围的小黑点就是电子的真实位置 C电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布 D电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道 解析：由电子云的定义我们知道，电子云不是一种稳定的概率分布，人们常用小圆点 3 表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有 C 正确 答案：C 5在做双缝干涉实验时，发现 100 个光子中有 96 个通过双缝后打到了观察屏上的 b 处，则 b 处是 ( ) A亮纹 B暗纹 C既有可能是亮纹也有可能是暗纹 D以上各种情况均有可能 解析：由光子按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在 b 点，故 b 处一 定是亮纹，选项 A 正确 答 案：A 6如图所示，一个粒子源产生某种粒子，在其正下方安装只有两条狭缝的挡板，粒子 穿过狭缝打在下方的荧光屏上使荧光屏发光那么在荧光屏上将看到( ) A只有两条亮纹 B有多条明暗相间的条纹 C没有亮纹 D只有一条亮纹 解析：由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动规律支配，对大量粒子运 动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干 涉条纹，所以 B 正确 答案：B 7如图所示是双缝干涉的图样，我们如何用光的波粒二象性来解释呢？ 解析：图 a 表示曝光时间很短的情况，在胶片上出现的是随机分布的光点延长胶片 曝光的时间，就会出现如图 b 所示的图样从图中可以看出，光子在某些条形区域出现的 概率增大，这些区域是光波通过双缝后产生相干振动加强的区域；而落在其他一些条形区 域的概率很小，这些区域是光波通过双缝后产生相干振动减弱的区域曝光 的时间越长， 图样就越清晰(如图 c 所示)这说明，可以用光 子在空间各点出现的概率来解释光的干涉 图样，即认为光是一种概率波 答案：见解析 4 8已知 5.310 35 Js，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结 h4 果，讨论在宏 观和微观世界中进行测量的不同情况 (1)一个球的质量 m1.0 kg，测定其位置的不确定量为 106 m； (2)电子的质量 me9.010 31 kg，测定其位置的不确定量为 1010 m(即在原子的数 量级) 解析：(1) m1.0 kg， x10 6 m， 由 x p ， p m v 知 h4 v1 m/s5.310 29 m/s. h4 xm 5.310 3510 61.0 (2)me9.0 103