人教版选修35 概率波 不确定性关系 第1课时 作业.docx

17.4概率波17.5不确定性关系1下列说法正确的是()a概率波就是机械波b物质波是一种概率波c概率波和机械波的本质是一样的，都能发生干涉和衍射现象d在光的双缝干涉实验中，若有一个光子，则能确定这个光子落在哪个点上解析：选b机械波是振动在介质中的传播，而概率波是粒子所到达区域的机率大小可以通过波动的规律来确定。故其本质不同a、c错，b对；由于光是一种概率波，光子落在哪个点上不能确定，d错。2紫外线光子的动量为。一个静止的o3吸收了一个紫外线光子后()a仍然静止b沿着光子原来运动的方向运动c沿与光子运动方向相反的方向运动d可能向任何方向运动解析：选b由动量守恒定律知，吸收了紫外线光子的o3分子与光子原来运动的方向相同。故正确选项为b。3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处可能是()a亮条纹b暗条纹c既有可能是亮条纹也有可能是暗条纹d以上各种情况均有可能解析：选a按波的概率分布的特点去判断，由于大部分光子都落在b处，故b处一定是亮条纹，选项a正确。4关于电子的运动规律，以下说法正确的是()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解析：选c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，运动也不遵循牛顿运动定律，a、b错误；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，且分布概率遵循波动规律，c正确，d错误。5如图所示是一个粒子源，产生某种粒子，在其正前方安装只有两条狭缝的挡板，粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光。那么在荧光屏上将看到()a只有两条亮条纹b有多条明、暗相间的条纹c没有亮条纹d只有一条亮条纹解析：选b粒子源经过两条狭缝，打到屏上的位置不确定，到达某位置的概率大的，则为亮条纹，概率小的，即为暗条纹，大量的粒子会体现波动性，因此有许多条明、暗相间的条纹，故b正确，a、c、d错误。6下列说法中正确的是()a光的波粒二象性学说，就是牛顿的微粒说和惠更斯的波动说组成的b光的波粒二象性彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说 c光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量h中，频率表示波的特征，表示粒子的特征d光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波解析：选cd牛顿的微粒说认为光是由物质微粒组成的，惠更斯的波动说认为光是机械波，都是从宏观现象中形成的观念，光的波粒二象性没有否定光的电磁说，a、b错误，c正确；由光波的实质易知，d正确。7影响显微镜分辨率本领的一个因素是波的衍射，衍射现象越明显，分辨本领越低。使用电子束工作的电子显微镜有较高的分辨本领，它利用高压对电子束加速最后打在感光胶片上来观察显微图像。下列说法中正确的是()a加速电压越高，电子的波长越小，显微镜的分辨本领越强b加速电压越高，电子的波长越大，显微镜的分辨本领越弱c如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领强d如果加速电压相同，则用质子流工作的显微镜比用电子流工作的显微镜分辨本领弱解析：选ac电子或质子在电场中加速时，由动能定理可得eumv2，又由物质波公式得电子或质子的物质波波长为，所以加速电压越高，电子的物质波波长越小，衍射现象越不明显，显微镜的分辨本领越强，故a正确，b错误；而经相同电压加速后的质子和电子相比，质子的物质波波长比电子的物质波波长小，衍射现象不明显。又因为显微镜的分辨本领与波长有关，波长越小，衍射现象越不明显，其分辨本领越强。故c正确，d错误。8(多选)有关经典物理中的粒子，下列说法正确的是()a有一定的大小，但没有一定的质量b有一定的质量，但没有一定的大小c既有一定的大小，又有一定的质量d有的粒子还有一定量的电荷解析：选cd根据经典力学关于粒子的理论可知，c、d正确。9(多选)为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是()a使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样b使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的狭缝，如果时间很短，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样c大量光子的运动显示光的波动性d光只有波动性没有粒子性解析：选ac单个光子的运动具有不确定性，但其落点的概率分布还是遵循一定的统计规律的，根据统计规律可以显示出光的波动性的一面。选项a、c正确。10(多选)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解析：选ad不确定关系表明，无论采用什么方法试图确定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。11.(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，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，底片上只出现一些不规则的点子；如果曝光时间足够长，底片上就出现了规则的干涉条纹，对这个实验结果有下列认识，其中正确的是()a曝光时间不长时，光子的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点子b单个光子的运动没有确定的轨道c干涉条纹中明亮的部分是光子到达概率大的地方d只有大量光子的行为才能表现出波动性思路点拨光是概率波，单个光子的运动具有偶然性，大量光子的运动具有必然性。解析选bcd光波是概率波，单个光子没有确定的轨道，其到达某点的概率是不可确定的，大量光子的行为符合统计规律，受波动规律支配，才表现出波动性，出现干涉中的亮纹或暗纹，故a错误，b、d正确；干涉条纹中的亮纹处是光子到达概率大的地方，暗纹处是光子到达概率小的地方，但也有光子到达，故c正确。12(多选)以下说法中正确的是()a光波和物质波都是概率波b实物粒子不具有波动性c光的波动性是光子之间相互作用引起的d光通过狭缝后在屏上形成明暗相间的条纹，光子在空间出现的概率可以通过波动规律确定解析：选ad光波和物质波都是概率波，可通过波动规律来确定光子在空间出现的概率，故a、d正确，b错误；光的波动性是光的属性，不是光子间相互作用引起的，c错误。 13(多选)下列各种波是概率波的是()a声波b无线电波c光波 d物质波解析：选cd声波是机械波，a错；无线电波是一种能量波，b错；由概率波的概念和光波、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对。14(多选)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微观粒子的坐标不可确定c微观粒子的位置和动量不可能同时确定d不仅电子和光子等微观粒子存在不确定性关系，其他宏观物体也存在不确定性关系解析：选cd不确定性关系表示确定的位置、动量的精度相互制约。当微观粒子的位置不确定性小时，微观粒子动量的不确定性大；反之亦然。故不能同时精确确定微观粒子的位置和动量。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以忽略，故c、d正确。15电子的质量me9.01031 kg，测定其速度的不确定量为2106m/s，求其位置测定的不确定量。解析：由不确定性关系xp，pmv知x m29.4 m。答案：29.4 m16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坐标的不确定量为多大？解析：红光光子动量的不确定量为p，根据xp，得x坐标的不确定量为x m7.961020 m。答案：大于等于7.961020 m17一电子具有200 m/s的速率，动量的不确定范围为0.01%，则确定该电子的位置时，有多大的不确定范围？(电子质量为9.11031 kg，h6.631034 js) 解析：电子的动量为：pmv9.11031 kg200 ms11.81028 kgms1动量的不确定范围为：p0.01%p1.01041.81028 kgms11.81032 kgms1由不确定性关系式xp，得电子位置的不确定范围为x，所以x m2.9103 m。答案：大于等于2.9103 m18.质量为10 g的子弹与电子的速率相同均为500 m/s，测量准确度为0.01%，若位置和速率在同一实验中同时测量，试问它们位置的最小不确定量各为多少？电子质量m9.11031 kg。思路点拨先由pmv求出动量