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任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是（p为物体的动量），人们把这种波叫做德布罗意波现有一德布罗意波长为1的中子和一个德布罗意波长为2的氘核相向对碰后结合成一个氚核（12），该氚核的德布罗意波长为（）abc d答案：d解析：由题意可知，两粒子的初动量分别为和碰撞过程中动量守恒，所以碰撞后形成的氚核的动量为p1p2，所以该氚核的德布罗意波长为2下列说法正确的是（）a质量大的物体，其德布罗意波长短b速度大的物体，其德布罗意波长短c动量大的物体，其德布罗意波长短d动能大的物体，其德布罗意波长短答案：c解析：由公式可以判断3关于电子的运动规律，以下说法不正确的是() a电子如果表现粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律b电子如果表现粒子性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律c电子如果表现波动性，则无法用轨迹来描述它们的运动，空间分布的概率遵循波动规律d电子如果表现波动性，则可以用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律e电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动也不遵循牛顿运动定律【解析】由于运动对应的物质波是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵循牛顿运动定律，a、b错误，e正确；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，可确定电子在某点附近出现的概率，且概率遵循波动规律，c正确，d错误【答案】abd4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5下列说法中正确的是()a质量大的物体，其德布罗意波长小b速度大的物体，其德布罗意波长小c动量大的物体，其德布罗意波长小d动能大的物体，其德布罗意波长小答案c解析由德布罗意假说得德布罗意波长，式中h为普朗克常量，p为运动物体的动量，可见p越大，越小；p越小，越大故c正确，a、b、d错误6为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法：(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象，因此电子显微镜的分辨率高)；(2)利用x射线或中子束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排列则下列分析中正确的是()a电子显微镜所利用的是，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多b电子显微镜中电子束运动的速度应很小c要获得晶体的x射线衍射图样，x射线的波长要远小于原子的尺寸d中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当答案ad解析由题目所给信息“电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象”及发生衍射现象的条件可知，电子的物质波的波长比原子尺寸小得多，a项正确；由公式知，当电子的速度很小时，动量p很小，电子的物质波波长会很长，显然，不满足题意，b错误；由信息“利用x射线或中子束得到晶体的衍射图样”及发生衍射现象的条件可知，中子的物质波或x射线的波长与原子尺寸相当，c项错误，d项正确7下列说法中正确的是()a质量大的物体，其德布罗意波长短b速度大的物体，其德布罗意波长短c动量大的物体，其德布罗意波长短d动能大的物体，其德布罗意波长短答案c解析由物质波的波长，得其只与物体的动量有关，动量越大其波长越短8利用金属晶格(大小约1010 m)作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是使电子通过电场加速后，让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为u，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是 ()a该实验说明了电子具有波动性b实验中电子束的德布罗意波长为c加速电压u越大，电子的衍射现象越明显d若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将更加明显答案ab解析得到电子的衍射图样，说明电子具有波动性，a正确；由德布罗意波长公式而动量p两式联立得，b正确；由公式可知，加速电压越大，电子的波长越小，衍射现象越不明显；用相同动能的质子替代电子，质子的波长小，其衍射现象不如电子的衍射现象明显故c、d错误 9一颗质量为10 g的子弹，以200 m/s的速度运动着，则由德布罗意理论计算，要使这颗子弹发生明显的衍射现象，那么障碍物的尺寸为()a3.01010 m b1.81011 mc3.01034 m d无法确定答案c解析 m3.321034 m，故能发生明显衍射的障碍物尺寸应为选项c.10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】c11任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫德布罗意波，现有一个德布罗意波长为1的物体1和一个德布罗意波长为2的物体2相向正碰后粘在一起，已知|p1|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为_【解析】由动量守恒p2p1(m1m2)v知，即，所以.【答案】122002年诺贝尔物理学奖中的一项是奖励美国科学家贾科尼和日本科学家小柴昌俊发现了宇宙x射线源x射线是一种高频电磁波，若x射线在真空中的波长为，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，以e和p分别表示x射线每个光子的能量和动量，则e_，p_.【解析】根据eh，且，c可得x射线每个光子的能量为e，每个光子的动量为p.【答案】13已知电子的质量为me9.11031 kg，5.31035 js，测定电子速度的不确定量为2106 m/s，求其位置测定的不确定量答案29.1 m14已知5.31035js，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m1.0 kg，测定其位置的不确定量为106m；(2)电子的质量me9.11031kg，测定其位置的不确定量为1010 m.答案见解析解析(1)球的速度测定的不确定量vm/s5.31029m/s这个速度不确定量在宏观世界中微不足道，可认为球的速度是确定的，其运动遵从经典物理学理论(2)原子中电子的速度测定的不确定量vm/s5.8105 m/