2019高中物理第十七章课时4概率波5不确定性关系（对点练巩固练）（含解析）.docx

课时4概率波不确定性关系一、选择题1(多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如下图a、b、c所示的图样，则()A图象a表明光具有粒子性B图象c表明光具有波动性C用紫外光观察不到类似的图样D实验表明光是一种概率波答案ABD解析大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性。用极微弱的光照射，时间较短时，在屏上只能观察到一些分布毫无规律的光点，表明光具有粒子性，时间较长时，在屏上出现了干涉条纹，表明光具有波动性，A、B、D均正确。可见光和紫外线都是电磁波，都具有波粒二象性，C错误。2(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答案AD解析不确定性关系表明，无论采用什么方法试图确定位置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性关系所给出的限度。故A、D正确。3(多选)关于物质波，下列说法中正确的是()A实物粒子与光子一样都具有波粒二象性，所以实物粒子与光子是相同本质的物质B物质波和光波都是概率波C粒子的动量越大，其波动性越易观察D粒子的动量越小，其波动性越易观察答案BD解析实物粒子虽然与光子具有某些相同的现象，但实物粒子是实物，而光则是传播着的电磁波，其本质不同；物质波和光波都是概率波；又由可知，p越小，越大，波动性越明显，B、D正确。4(多选)电子的运动受波动性的支配，对于氢原子的核外电子，下列说法正确的是()A氢原子的核外电子可以用确定的坐标描述它在原子中的位置B电子绕核运动时，可以运用牛顿运动定律确定它的轨道C电子绕核运动的“轨道”其实是没有意义的D电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置答案CD解析微观粒子的波动性是一种概率波，对于微观粒子的运动，牛顿运动定律已经不适用了，所以氢原子的核外电子不能用确定的坐标描述它在原子中的位置，电子的“轨道”其实是没有意义的，电子轨道只不过是电子出现的概率比较大的位置，综上所述，C、D正确。5(多选)下列说法正确的是()A光的频率越低，其粒子性越显著B光波不同于宏观概念中的那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波C物质波理论告诉我们，任何运动的微观粒子都具有波粒二象性D在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，光子动量的不确定量变大答案BCD解析光的频率越高，粒子性越显著，A错误。光波不同于宏观概念中的波，它是一种概率波，B正确。任何运动的微观粒子都对应一定的波长，都具有波粒二象性，C正确。在光的单缝衍射实验中，狭缝变窄，位置不确定量变小。由xp，则光子动量的不确定量变大，D正确。6(多选)下列关于微观粒子波粒二象性的认识，正确的是()A因实物粒子具有波动性，故其轨迹是波浪线B由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，所以粒子没有确定的轨迹C由概率波的知识可知，因微观粒子落在哪个位置不能确定，再由不确定性关系知粒子动量将完全确定D大量光子表现出波动性，此时光子仍具有粒子性答案BD解析实物粒子具有的波动性指实物粒子是概率波，没有确定轨迹，与经典的波不同，A错误；微观粒子落点位置不能确定，与经典粒子有确定轨迹不同，B正确；单缝衍射中，微观粒子通过狭缝，其位置的不确定量等于缝宽，其动量也有一定的不确定量，C错误；波动性和粒子性是微观粒子的固有特性，无论何时二者都同时存在，D正确。7如图所示是一个粒子源，产生某种低速微观粒子，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只有两条亮纹 B有多条明暗相间的条纹C没有亮纹 D只有一条亮纹答案B解析由于粒子源产生的粒子是微观粒子，它的运动受波动性支配，对大量粒子运动到达屏上的某点的概率，可以用波的特征进行描述，即产生双缝干涉，在屏上将看到干涉条纹，所以B正确。8经150 V电压加速的电子束，沿同一方向射出，穿过铝箔后射到其后的屏上，则()A所有电子的运动轨迹均相同B所有电子到达屏上的位置坐标均相同C电子到达屏上的位置坐标可用牛顿运动定律确定D电子到达屏上的位置受波动规律支配，无法用确定的坐标来描述它的位置答案D解析电子被加速后其德布罗意波波长11010 m，穿过铝箔时发生衍射，电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能同时准确地知道电子的位置和动量，不可能用“轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波来描述，所以A、B、C错误，D正确。9(多选)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判断，则下列说法正确的是()A入射的粒子有确定的动量，射到屏上粒子就有准确的位置B狭缝的宽度变小了，因此粒子的不确定性也变小了C更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了D微观粒子的动量和位置不可能同时确定答案CD解析不确定性原理表明，粒子的位置与动量不可同时被确定，故A错误，D正确；位置的不确定性与动量的不确定性遵守不等式xp，x与p测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关，故B错误；更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的位置，但粒子动量的不确定性却更大了，故C正确。二、非选择题10质量为10 g, 速度为300 m/s在空中飞行的子弹，其德布罗意波波长是多少？为什么我们无法观察出其波动性？如果能够用特殊的方法观察子弹的波动性，我们是否能够看到子弹上下或左右颤动着前进，在空中描绘出正弦曲线或其他周期性曲线？为什么？答案见解析解析由波长公式可得 m2.211034 m。因子弹的德布罗意波长太短，无法观察到其波动性。不会看到这种现象，因德布罗意波是一种概率波，粒子在空间出现的概率遵从波动规律，而非宏观的机械波，更不是粒子做曲线运动。11电子和质子相比，提供相同的电压加速，哪种粒子的波长会更短些？答案质子解析两种粒子被加速后的动能相同，设为Ek，动量与能量的关系是p22mEk，由于质子的质量大于电子的质量，所以有：pHpe，根据德布罗意波波长公式可知，动量大的质子波长短。12试求原子中电子速度的不确定量，取原子的线度约1010 m。答案v5.8105 m/s解析原子中电子的位置不确定量x1010 m，由不确定关系得v