人教版高中物理选修3-5概率波不确定性关系

1、名校名 推荐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h。一个静止的 o3 吸收了一个紫外线光子后 ()ca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

2、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

3、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1名校名 推荐解析：选 b粒子

4、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

5、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 12 p2 ，又由物

6、eu 2mv2m质波公式 h得电子或质子的物质波波长为 h，所以加速电压越高，电子的p2meu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

7、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xp4h，判断下列说法正确的是()2名校名 推荐a采取办法提高测

8、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c x 与 p 测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关d x 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

9、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

10、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

11、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。h14 ( 多选 ) 关于不确定性关系xp4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。3名校名 推

12、荐15电子的质量31 6m9.0 10kg，测定其速度的不确定量为210 m/s，求其位eh35置测定的不确定量。4 5.3 10jsh解析：由不确定性关系xp 4 ，p mv 知10 35xh5.3 6 m29.4 m 。31ev 9.0 102104 m答案： 29.4 m16氦氖激光器所发红光波长为6.238 10 7 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？h解析：红光光子动量的不确定量为p，h根据xp 4，得 x 坐标的不确定量为hp10 18x 4443.14 m 7.96 10 20 m。答案：大于等于 7.96 10 20 m1

13、7一电子具有 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 9.1 10 31 kg ， h6.63 10 34 js)解析：电子的动量为：pmv 9.1 10 31 kg200 ms 1 1.8 10 28 kgms1动量的不确定范围为：4 281p 0.01%p 1.0 101.8 10kgmsh由不确定性关系式xp 4，h得电子位置的不确定范围为x 4p，6.63 10 34 3所以x 43.14 1.8 10 32m2.9 10m。答案：大于等于 2.9 10 3 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m9.1 10 31kg 。p m v 求出动量的不确定量， 然后再由不确定性关系求出位 思路点拨 先由置的最小不确定量。 解析 测量准确度也就是速度的不确定性，故子弹、电子的速度