2020_2021学年新教材高中物理第6章波粒二象性2实物粒子的波粒二象性课时练习课件鲁科版选择性必修3202103181269

1、十六实物粒子的波粒二象性 【基础巩固基础巩固】 (25 (25分钟分钟6060分分) ) 一、选择题一、选择题( (本题共本题共4 4小题小题, ,每题每题5 5分分, ,共共2020分分) ) 1.1.以下说法中正确的是以下说法中正确的是 ( () ) A.A.电子是实物粒子电子是实物粒子, ,运动过程中只能体现粒子性运动过程中只能体现粒子性 B.B.光子的数量越多光子的数量越多, ,传播过程中其粒子性越明显传播过程中其粒子性越明显 C.C.光在传播过程中光在传播过程中, ,只能显现波动性只能显现波动性 D.D.高速飞行的子弹由于德布罗意波长较短高速飞行的子弹由于德布罗意波长较短, ,故不会

2、故不会“失准失准” 【解析解析】选选D D。根据德布罗意理论可知。根据德布罗意理论可知, ,实物同样具有波粒二象性实物同样具有波粒二象性, ,实物粒子的实物粒子的 运动有特定的轨道运动有特定的轨道, ,是因为实物粒子的波动性不明显而已是因为实物粒子的波动性不明显而已, ,故故A A错误错误; ;大量光子的大量光子的 作用效果往往表现为波动性作用效果往往表现为波动性, ,故故B B错误错误; ;光子既有波动性又有粒子性光子既有波动性又有粒子性, ,光在传播过光在传播过 程中程中, ,即可以表现波动性也可以表现粒子性即可以表现波动性也可以表现粒子性, ,故故C C错误错误; ;高速飞行的子弹由于德

3、布高速飞行的子弹由于德布 罗意波长较短罗意波长较短, ,粒子性明显粒子性明显, ,故不会故不会“失准失准”, ,故故D D正确。正确。 【补偿训练补偿训练】 下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () ) A.A.质量大的物体质量大的物体, ,其物质波波长短其物质波波长短 B.B.速度大的物体速度大的物体, ,其物质波波长短其物质波波长短 C.C.动量大的物体动量大的物体, ,其物质波波长短其物质波波长短 D.D.动能大的物体动能大的物体, ,其物质波波长短其物质波波长短 【解析解析】选选C C。由物质波的波长。由物质波的波长= = 得得, ,其波长只与物体的动量有关其波长只与物体的动量有关

4、, ,动量越动量越 大其波长越短。大其波长越短。 h p 2.2.氢原子处在不同的能级时氢原子处在不同的能级时, ,具有不同形状的电子云具有不同形状的电子云, ,这些电子云是这些电子云是( () ) A.A.电子运动时辐射的电磁波电子运动时辐射的电磁波 B.B.电子运动轨道的形状电子运动轨道的形状 C.C.反映电子在各处出现的概率分布反映电子在各处出现的概率分布 D.D.电子衍射产生的图样电子衍射产生的图样 【解析解析】选选C C。电子的运动并没有确定的轨道。电子的运动并没有确定的轨道, ,电子云是电子在各处出现的概率电子云是电子在各处出现的概率 分布图分布图, ,故故C C正确。正确。 3.

5、3.一个德布罗意波波长为一个德布罗意波波长为1 1的中子和另一个德布罗意波波长为的中子和另一个德布罗意波波长为2 2的氘核同向的氘核同向 正碰后结合成一个氚核正碰后结合成一个氚核, ,该氚核的德布罗意波波长为该氚核的德布罗意波波长为( () ) 1212 1212 1212 A. B. C. D. 22 【解析解析】选选A A。中子的动量。中子的动量p p1 1= ,= ,氘核的动量氘核的动量p p2 2= ,= ,对撞后形成的氚核的动对撞后形成的氚核的动 量量p p3 3=p=p2 2+p+p1 1, ,所以氚核的德布罗意波波长为所以氚核的德布罗意波波长为3 3= ,= ,故故A A正确正确

6、,B,B、C C、D D错错 误。误。 1 h 2 h 12 312 h p 4.4.在单缝衍射实验中在单缝衍射实验中, ,中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95%95%以上以上, ,假假 设现在只让一个光子能通过单缝设现在只让一个光子能通过单缝, ,那么该光子那么该光子( () ) A.A.一定落在中央亮纹处一定落在中央亮纹处 B.B.一定落在亮纹处一定落在亮纹处 C.C.可能落在亮纹处可能落在亮纹处 D.D.一定落在暗纹处一定落在暗纹处 【解析解析】选选C C。根据光是概率波的概念。根据光是概率波的概念, ,对于一个光子通过单缝落在何处是不确对于一

7、个光子通过单缝落在何处是不确 定的定的, ,但由题意知中央亮条纹的光强占入射光光强的但由题意知中央亮条纹的光强占入射光光强的95%95%以上以上, ,故落在中央亮纹故落在中央亮纹 处概率最大。也有可能落在暗纹处处概率最大。也有可能落在暗纹处, ,但是落在暗纹处的机率很小但是落在暗纹处的机率很小, ,故故C C正确正确,A,A、B B、 D D错误。错误。 二、计算题二、计算题(10(10分。要有必要的文字说明和解题步骤分。要有必要的文字说明和解题步骤, ,有数值计算的要标明单位有数值计算的要标明单位) ) 5.5.质量为质量为m=50 kgm=50 kg的人的人, ,以以v=15 m/sv=1

8、5 m/s的速度运动的速度运动, ,试求此人的德布罗意波波长。试求此人的德布罗意波波长。 【解析解析】由公式由公式= ,p=mv= ,p=mv得此人的德布罗意波波长得此人的德布罗意波波长= m= m 8.88.81010-37 -37 m m。 答案答案: :8.88.81010-37 -37 m m h p 34 h6.63 10 mv50 15 6.(66.(6分分)()(多选多选) )根据不确定性关系根据不确定性关系xp ,xp ,判断下列说法正确的是判断下列说法正确的是( () ) A.A.采取办法提高测量采取办法提高测量xx精度时精度时,p,p的精度下降的精度下降 B.B.采取办法提

9、高测量采取办法提高测量xx精度时精度时,p,p的精度上升的精度上升 C.xC.x与与pp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关 D.xD.x与与pp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关 h 4 【解析解析】选选A A、D D。不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定。不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定xx和和pp中的中的 一个一个, ,必然引起另一个较大的不确定性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这样的结果与测量仪器及测量方法是否 完备无关完备无关, ,无论怎样改善测量

10、仪器和测量方法无论怎样改善测量仪器和测量方法, ,都不可能逾越不确定性关系所给都不可能逾越不确定性关系所给 出的不确定限度。故出的不确定限度。故A A、D D正确。正确。 【补偿训练补偿训练】 ( (多选多选) )由不确定性关系可以得出的结论是由不确定性关系可以得出的结论是( () ) A.A.如果动量的不确定范围越小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则与它对应位置坐标的不确定范围就越大 B.B.如果位置坐标的不确定范围越小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则动量的不确定范围就越大 C.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

11、数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.D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一的确定关系 【解析解析】选选A A、B B、C C。本题主要考查对不确定性关系。本题主要考查对不确定性关系xp xp 的理解的理解, ,不确不确 定性关系表示确定位置、动量的精度相互制约定性关系表示确定位置、动量的精度相互制约, ,此长彼消此长彼消, ,当粒子的位置不确定当粒子的位置不确定 性小时性小时, ,粒子动量的不确定性大粒子动量的不确定性大; ;反之亦然。故不能同时确定粒子的位置和动反之亦然。故不能同时确定粒子的位置和动 量。故量。故A A、B

12、 B、C C正确。正确。 h 4 7.(147.(14分分) )如图所示为示波管示意图如图所示为示波管示意图, ,电子的加速电压电子的加速电压U=10U=104 4 V, V,打在荧光屏上电打在荧光屏上电 子的位置确定在子的位置确定在0.1 mm0.1 mm范围内范围内, ,可以认为令人满意可以认为令人满意, ,则电子的速度是否可以完全则电子的速度是否可以完全 确定确定? ?是否可以用经典力学来处理是否可以用经典力学来处理? ?电子质量电子质量m=9.1m=9.11010-31 -31 kg kg。 【解析解析】x=10 x=10-4 -4 m, m,由由xp xp 得得, ,动量的不确定量最小值约为动量的不确定量最小值约为 p5p51010-31 -31 kg kgm/s,m/s,其速度不确定量最小值其速度不确定量最小值v0.55 m/sv0.55 m/s。 mvmv2