人教版选修35 粒子的波动性、概率波 、不确定性关系 第1课时 作业.doc

3粒子的波动性4概率波5不确定性关系1关于光的波粒二象性，正确的说法是()a光的频率越高，光子的能量越大，粒子性越显著b光的波长越长，光的能量越小，波动性越显著c频率高的光子不具有波动性，波长较长的光子不具有粒子性d个别光子产生的效果往往显示粒子性，大量光子产生的效果往往显示波动性答案abd解析光具有波粒二象性，但在不同情况下表现不同，频率越高，波长越短，粒子性越强，反之波动性明显，个别光子易显示粒子性，大量光子显示波动性，故选项a、b、d正确2一颗质量为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.3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4在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%以上假设现在只让一个光子能通过单缝，那么该光子()a一定落在中央亮纹处b一定落在亮纹处c可能落在暗纹处d落在中央亮纹处的可能性最大答案cd解析根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处，是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上当然也可能落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，只不过落在暗处的概率很小而已，故只有c、d正确5根据不确定性关系xp，判断下列说法正确的是()a采取办法提高测量x精度时，p的精度下降b采取办法提高测量x精度时，p的精度上升cx与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关dx与p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 6说明光具有粒子性的现象是()a光电效应 b光的干涉c光的衍射 d康普顿效应答案ad7人类对光的本性的认识经历了曲折的过程下列关于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是()a牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的b光的双缝干涉实验显示了光具有波动性c麦克斯韦预言了光是一种电磁波d光具有波粒二象性答案bcd解析牛顿的“微粒说”认为光是一种物质微粒，爱因斯坦的“光子说”认为光是一份一份不连续的能量，显然a错；干涉、衍射是波的特性，光能发生干涉说明光具有波动性，b正确；麦克斯韦根据光的传播不需要介质，以及电磁波在真空中的传播速度与光速近似相等认为光是一种电磁波，后来赫兹用实验证实了光的电磁说，c正确；光具有波动性与粒子性，称为光的波粒二象性，d正确8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，无法统一答案bc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9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，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性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射线散射中有波长变大的成分，并不能证实物质波理论的正确性，即a、b不能说明粒子的波动性，证明粒子的波动性只能是c、d.10下列关于物质波的说法中正确的是()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d11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12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，普郎克常量为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13下列各种波是概率波的是()a声波 b无线电波 c光波 d物质波答案cd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14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答案a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15在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是()a使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样b单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样c光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏d单个光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出随机性，大量光子通过单缝后打在底片上的情况呈现出规律性答案ad16关于电子的运动规律，以下说法正确的是()a电子如果表现出粒子性，则无法用轨迹来描述它们的运动，其运动遵循牛顿运动定律b电子如果表现出粒子性，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电子如果表现出波动性，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电子如果表现出波动性，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答案c解析由于电子是概率波，少量电子表现出粒子性，无法用轨迹描述其运动，也不遵从牛顿运动定律，所以选项a、b错误；大量电子表现出波动性，无法用轨迹描述其运动，但可确定电子在某点附近出现的概率且遵循波动规律，选项c正确，d错误17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abc18关于不确定性关系xp有以下几种理解，其中正确的是()a微观粒子的动量不可确定b微观粒子的位置坐标不可确定c微观粒子的动量和位置不可能同时确定d不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适用于其他宏观粒子答案cd解析本题主要考查对不确定性关系xp的理解，不确定性关系表示确定位置、动量的精度相互制约，此长彼消，当粒子的位置不确定性小时，粒子动量的不确定性大；反之亦然故不能同时准确确定粒子的位置和动量不确定性关系是自然界中的普遍规律，对微观世界的影响显著，对宏观世界的影响可忽略，故c、d正确19.关于光的波粒二象性的理解正确的是()a大量光子的行为往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性b光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子c高频光是粒子，低频光是波d波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著答案ad解析光的波粒二象性指光有时候表现出的粒子性较明显，有时候表现出的波动性较明显，d正确；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，a正确；光在传播时波动性显著，光与物质相互作用时粒子性显著，b错误；频率高的光粒子性显著，频率低的光波动性显著，c错误20.下列关于德布罗意波的认识，正确的解释是()a任何一个物体都有一种波和它对应，这就是物质波bx光的衍射证实了物质波的假设是正确的c电子的衍射证实了物质波的假设是正确的d宏观物体运动时，看不到它的衍射或干涉现象，所以宏观物体不具有波动性答案c解析运动的物体才具有波动性，a项错；宏观物体由于动量太大，德布罗意波长太小，所以看不到它的干涉、衍射现象，但仍具有波动性，d项错；x光是波长极短的电磁波，是光子，它的衍射不能证实物质波的存在，b项错；只有c项正确21.物理学家做了一个有趣的双缝干涉实验：在光屏处放上照相用的底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹对这个实验结果有下列认识，其中正确的是()a曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，表现出光的波动性b单个光子通过双缝后的落点可以预测c只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性d干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方答案d解析曝光时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，表现出光的粒子性，选项a错误；单个光子通过双缝后的落点不可以预测，在某一位置出现的概率受波动规律支配，选项b错误；大量光子的行为才能表现出光的波动性，干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方，故选项c错误、d正确22.如果一个中子和一个质量为10 g的子弹都以103 m/s的速度运动，则它们的德布罗意波的波长分别是多大？(中子的质量为1.671027 kg，普朗克常量为6.631034 js)答案：4.01010 m 6.631035 m解析中子的动量为p1m1v子弹的动量为p2m2v据知中子和子弹的德布罗意波长分别为1，2联立以上各式解得1，2将m11.671027 kg，v103 m/sh6.631034 js，m21.0102kg代入上面两式可解得14.01010 m，26.631035 m23.在单缝衍射实验中，若单缝宽度是1.0109 m，那么光子经过单缝发生衍射，动量不确定量是多少？答案p5.31026 kgm/s解析由题意可知光子位置的不确定量x1.0109 m，解答本题需利用不确定性关系单缝宽度是光子经过狭缝的位置不确定量，即x1.0109 m，由xp有：1.0109 mp.得p5.31026 kgm/s. 24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，