第17章 4　概率波 5 不确定性关系 学业分层测评8

第页学业分层测评(八)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)有关经典物理学中的粒子，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．有的粒子还有电荷【解析】根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D正确．【答案】CD2．(多选)关于经典波的特征，下列说法正确的是()A．具有一定的频率，但没有固定的波长B．具有一定的波长，但没有固定的频率C．既具有一定的频率，也具有固定的波长D．具有周期性【解析】根据经典波的定义和特点进行分析可以得到C、D正确．【答案】CD3．(多选)在单缝衍射实验中，从微观粒子运动的不确定性关系可知()A．不可能准确地知道单个粒子的运动情况B．缝越窄，粒子位置的不确定性越大C．缝越宽，粒子位置的不确定性越大D．缝越宽，粒子动量的不确定性越大【解析】由不确定性关系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)知缝越宽时，位置不确定性越大，则动量的不确定性越小，反之亦然，因此选项A、C正确．【答案】AC4．(多选)1927年戴维孙和革末完成了电子衍射实验，该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一．如图17­4­2所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是()图17­4­2A．亮条纹是电子到达概率大的地方B．该实验再次说明光子具有波动性C．该实验说明实物粒子具有波动性D．该实验说明电子的运动可以用轨迹来描述【解析】亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明实物粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项B、D说法不正确．【答案】AC5．对于微观粒子的运动，下列说法中正确的是()A．不受外力作用时光子就会做匀速运动B．光子受到恒定外力作用时就会做匀变速运动C．只要知道电子的初速度和所受外力，就可以确定其任意时刻的速度D．运用牛顿力学无法确定微观粒子的运动规律【解析】光子不同于宏观力学的粒子，不能用宏观粒子的牛顿力学规律分析光子的运动，选项A、B错误；根据概率波、不确定关系可知，选项C错误．【答案】D6．(多选)如图17­4­3所示，用单色光做双缝干涉实验．P处为亮条纹，Q处为暗条纹，不改变单色光的频率，而调整光源使其极微弱，并把单缝调至只能使光子一个一个地过去，那么过去的某一光子()图17­4­3A．一定到达P处B．一定到达Q处C．可能到达Q处D．可能到达P处【解析】单个光子的运动路径是不可预测的．【答案】CD7．紫外线光子的动量为eq\f(hν,c).一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后将向什么方向运动？【解析】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方向相同．【答案】见解析8．如图17­4­4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什么现象？图17­4­4【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．【答案】见解析[能力提升]7．(多选)下表列出了几种不同物体在某种速度下的德布罗意波波长和频率为1MHz的无线电波的波长，由表中数据可知()质量/kg速度(m·s－1)波长/m弹子球2.0×10－21.0×10－23.3×10－30电子(100eV)9.0×10－315.0×1061.2×10－10无线电波(1MHz)3.0×1083.3×102A.要检测弹子球的波动性几乎不可能B．无线电波通常情况下只表现出波动性C．电子照射到金属晶体上能观察到波动性D．只有可见光才有波动性【解析】弹子球的波长很小，所以要检测弹子球的波动性几乎不可能，故选项A正确．无线电波的波长很长，波动性明显，所以选项B正确．电子的波长与金属晶格的尺寸相差不大，能发生明显的衍射现象，所以选项C正确，一切运动的物体都具有波动性，所以选项D错误．【答案】ABC8．(多选)根据不确定性关系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)，以下正确的是()【导学号：54472037】A．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度下降B．采取办法提高测量Δx精度时，Δp的精度上升C．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备有关D．Δx与Δp测量精度与测量仪器及测量方法是否完备无关【解析】不确定性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，必然会引起另一个较大的不确定性，这样的结果与测量精度及测量仪器是否完备无关，无论怎样改善测量精度和测量仪器，都不可能逾越不确定性关系所给出的不确定限度，故A、D正确．【答案】AD9．一辆摩托车以20m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100kg，求车撞墙时的不确定范围．【导学号：54472223】【解析】根据不确定性关系ΔxΔp≥eq\f(h,4π)得：Δx≥eq\f(h,4πΔp)＝eq\f(6.63×10－34,4×3.14×100×20)m≈2.64×10－38m.【答案】Δx≥2.64×10－38m12．氦氖激光器所发红光波长为λ＝6.238×10－7m，谱线宽度Δλ＝10－18m，求当这种光子沿x方向传播时，它的x坐标的不确定量多大？【导学号：54472224】【解析】红光光子动量的不确定量为Δp＝eq\f(h,