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 (1).docx

4.4实物粒子的波粒二象性4.5不确定关系1现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性下列事实中突出体现波动性的是（）a一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位时间内锌板上发射的光电子就越多b肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的c质量为103 kg、速度为102 m/s的小球，其德布罗意波长约为1023 m，不过我们能清晰地观测到小球运动的轨迹d人们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大致相同答案：bd解析：锌板上发射的光电子多少与光的强度有关，但是首先入射光的频率要大于极限频率，满足发生光电效应的条件，a错；根据光的干涉可得，b对；我们不能直接观测到物体的德布罗意波波长，c错，d对2若某个质子的动能与某个氦核的动能相等，则这两个粒子的德布罗意波长之比为（）a12 b21c14 d41答案：b解析：由及得，因质子与氦核的动能相等，所以，故选b3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e只有无线电波才有波动性【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、e错误【答案】abc4根据不确定性关系xpx，判断下列说法正确的是()a采取办法提高测量x精度时，px的精度下降b采取办法提高测量x精度时，px的精度上升cx与px测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关dx与px测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关答案ad解析不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定位置坐标和相应动量中的一个，必然引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量仪器及测量方法是否完备无关，无论怎样改善测量仪器和测量方法，都不可能逾越不确定关系所给出的限度故a、d正确5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利用晶体做电子束衍射实验，证实了电子的波动性答案cd解析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并不能说明粒子具有波动性，证明粒子的波动性只能是c、d.6下列关于物质波说法中正确的是()a实物粒子具有粒子性，在任何条件下都不可能表现出波动性b宏观物体不存在对应波的波长c电子在任何条件下都能表现出波动性d微观粒子在一定条件下能表现出波动性答案d7一个电子被加速后，以极高的速度在空间运动，关于它的运动，下列说法中正确的是()a电子在空间做匀速直线运动b电子上下左右颤动着前进c电子运动轨迹是正弦曲线d无法预言它的路径答案d解析根据概率波的知识可知，某个电子在空间中运动的路径我们无法确定，只能根据统计规律确定大量电子的运动区域故选项d正确8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，则与它对应位置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的确定关系答案abc9下列说法中正确的是()a物质波属于机械波b只有像电子、质子、中子这样的微观粒子才具有波动性c德布罗意认为任何一个运动的物体，小到电子、质子、中子，大到行星、太阳都有一种波与之相对应，这种波叫物质波d宏观物体运动时，看不到它的衍射和干涉现象，所以宏观物体运动时不具有波动性答案c解析任何一个运动的物体都具有波动性，但因为宏观物体的德布罗意波波长很短，所以很难看到它的衍射和干涉现象，所以c项对，b、d项错；物质波不同于宏观意义上的波，故a项错10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从衍射的规律可以知道，狭缝越窄，屏上中央亮条纹就越宽，由不确定性关系式xp可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的_，但粒子_的不确定性却更大了【解析】由xp，狭缝变小了，即x减小了，p变大，即动量的不确定性变大【答案】位置动量12氦氖激光器所发红光波长为6.238107 m，谱线宽度1018 m，求当这种光子沿x方向传播时，它的x坐标的不确定量多大？ 【解析】红光光子动量的不确定量为p根据xp得位置的不确定量为：x m7.961020 m.【答案】大于或等于7.961020 m13.1924年，法国物理学家德布罗意提出，任何一个运动着的物体都有一种波与它对应.1927年，两位美国物理学家在实验中得到了电子束通过铝箔时的衍射图像，如图1所示试分析电子束通过铝箔后的运动特征图1答案见解析解析电子束通过铝箔后，电子没有确定的位置和轨迹，其在某点出现的概率受波动规律支配，题图较亮的地方，电子到达的概率大，较暗的地方，电子到达的概率小14电子的质量me9.01031 kg，测定其速度的不确定量为2106 m/s，则该电子位置的不确定量范围为多大(5.31035 js)答案x29.4 m解析由不确定关系xpx及pxmv知