教科版选修35 实物粒子的波粒二象性 不确定关系 第1课时 作业.docx

4.4实物粒子的波粒二象性4.5不确定关系1.(多选)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是()a.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性b.通过测试多种物质对x射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分c.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象d.利用晶体做电子的衍射实验,证实了电子的波动性【解析】选c、d。干涉和衍射是波特有的现象。由于x射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故x射线有波长变大的成分,并不能证实物质波理论的正确性,即a、b并不能说明粒子的波动性,证明粒子的波动性只能是c、d.故选项c、d正确。2.对于微观粒子的运动,下列说法中正确的是()a.不受外力作用时光子就会做匀速运动b.光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动c.只要知道电子的初速度和所受外力,就可以确定其任意时刻的速度d.运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律【解析】选d。光子不同于宏观力学的粒子,不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动,选项a、b错误;根据概率波、不确定关系可知,选项c错误。故选d。3(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 mhz的无线电波的波长，由表中数据可知 ()质量/kg速度(ms1)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子(100 ev)9.010315.01061.21010无线电波(1 mhz)3.01083.3102a.要检测弹子球的波动性几乎不可能b无线电波通常情况下只表现出波动性c电子照射到金属晶体上能观察到波动性d只有可见光才有波动性【解析】弹子球的波长很小，所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项a正确无线电波的波长很长，波动性明显，所以选项b正确电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项c正确一切运动的物体都具有波动性，所以选项d错误【答案】abc4对不确定性关系xp有以下几种理解，其中正确的是()a微观粒子的动量不可能确定b微观粒子的坐标不可能确定c微观粒子的动量和坐标不可能同时确定d不确定性关系仅适用于电子和光子等微观粒子，不适用于其他宏观物体【解析】不确定性关系xp表示确定位置、动量的精确度互相制约，此长彼消，当粒子位置的不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；当粒子位置的不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小，故不能同时准确确定粒子的动量和坐标不确定性关系也适用于其他宏观物体，不过这些不确定量微乎其微【答案】c5(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1 mhz的无线电波的波长，由表中数据可知 ()质量/kg速度(ms1)波长/m弹子球2.01021.01023.31030电子(100 ev)9.010315.01061.21010无线电波(1 mhz)3.01083.3102a.要检测弹子球的波动性几乎不可能b无线电波通常情况下只表现出波动性c电子照射到金属晶体上能观察到波动性d只有可见光才有波动性【解析】弹子球的波长很小，所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项a正确无线电波的波长很长，波动性明显，所以选项b正确电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项c正确一切运动的物体都具有波动性，所以选项d错误【答案】abc6.减小狭缝宽度，屏上中央亮条纹的宽度增大，这可以理解为()a.更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置b.说明粒子更多地到达了中央亮条纹以外的地方c.中央亮条纹的宽度增大，说明粒子的位置不确定性更大了d.中央亮条纹的宽度增大，说明粒子具有垂直于原来动量方向上的动量答案：ad7.电子显微镜的最高分辨率高达0.2 nm，如果有人制造出质子显微镜，在加速到相同的速度情况下，质子显微镜的最高分辨率将 ()a.小于0.2 nmb.大于0.2 nmc.等于0.2 nmd.以上说法均不正确解析：显微镜的分辨能力与波长有关，波长越短其分辨能力越强，由知，如果把质子加速到与电子相同的速度，质子的波长更短，分辨能力更高。答案：a8.根据物质波理论，下列说法正确的是()a微观粒子有波动性，宏观物体没有波动性b宏观物体和微观粒子都具有波动性c宏观物体的波动性不易被人观察到是因为它的波长太长d速度相同的质子和电子相比，电子的波动比更为明显解析：由德布罗意假设知，一切物质都有波动性，且，只是宏观物体的波长太短，波动性不易被观察到，b正确速度相同的电子比质子的动量更小，波长长，波动性相对明显，d正确答案：bd9.在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近已知中子质量m1.671027 kg，普朗克常量h6.631034 js，求德布罗意波长1.821010 m的热中子动能【解析】根据德布罗意波长公式可算出中子动量大小，再由p22mek，即可算出热中子的动能由，p22mek，得ek，代入数据，有ek3.971021 j.【答案】3.971021 j10已知5.31035 js，试求下列情况中速度测定的不确定量(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me9.01031 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，x1106 m，由xp，pmv知v1m/s5.31029 m/s.(2)me9.01031 kg，x21010 mv2 m/s5.89105 m/s.【答案】(1)5.31029 m/s(2)5.89105 m/s11在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近已知中子质量m1.671027 kg，普朗克常量h6.631034 js，求德布罗意波长1.821010 m的热中子动能【解析】根据德布罗意波长公式可算出中子动量大小，再由p22mek，即可算出热中子的动能由，p22mek，得ek，代入数据，有ek3.971021 j.【答案】3.971021 j12.已知=5.310-35js。试求下列情况中速度测定的不确定量,并根据计算结果,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m=1.0kg,测定其位置的不确定量为10-6m。(2)电子的质量me=9.010-31kg,测定其位置的不确定量为10-10m(即为原子的数量级)。【解题指南】解答本题时应把握以下两点:(1)由不确定关系xpx,求出动量的不确定关系。(2)由px=mvx计算出速度测量的不确定关系。【解析】由xpx得:(1)球的速度测定的