《2019年高中物理第十七章波立二象性第4节_第5节不确定性关系概率波随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高中物理第十七章波立二象性第4节_第5节不确定性关系概率波随堂演练巩固提升新人教版选修3_5.pdf（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第 4 节-第 5 节 不确定性关系 概率波第 4 节-第 5 节 不确定性关系 概率波 随堂检测 1(多选)(2017南通中学高二检测)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， 光子在空间出现的概率可通过波动规律来确定， 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 21927 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
2、一如图所示的是该实验装置的简化图，下列说法不正确的是( ) A亮条纹是电子到达概率大的地方 B该实验说明物质波理论是正确的 C该实验再次说明光子具有波动性 D该实验说明实物粒子具有波动性 解析：选 C亮条纹是电子到达概率大的地方，该实验说明物质波理论是正确的及实物 粒子具有波动性，该实验不能说明光子具有波动性，选项 C 说法不正确 3 (多选)用极微弱的可见光做双缝干涉实验， 随着时间的增加， 在屏上先后出现如图甲、 乙、丙所示的图象，则( ) A图象甲表明光具有粒子性 B图象丙表明光具有波动性 C用紫外光观察不到类似的图案 D实验表明光是一种概率波 解析：选 ABD甲图可以看到的是光点，说明
3、光具有粒子性，随着时间的增加，这些光 点的排列体现了波的干涉的规律，说明光具有波动性，同时，这种规律是大量光点出现后才 表现出来的，所以光是一种概率波，选项 A、B、D 正确 4(多选)根据不确定性关系 xp，判断下列说法正确的是( ) h 4 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不确定性关系表明无论采用什么方法试图确定 x和 p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
4、 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不确定限度故 A、D 正确 课时作业 一、单项选择题 1 (2017广州高二检测)一个电子被加速后， 以极高的速度在空间运动， 关于它的运动， 下列说法中正确的是( ) A电子在空间做匀速直线运动 B电子上下左右颤动着前进 C电子运动轨迹是正弦曲线 D无法预言它的路径 答案：D 2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概率波与机械波是两个概念，本质不同；物质波是一种概率波，符
5、合概率 波的特点 ； 光的双缝干涉实验中，若有一个光子，这个光子的落点是不确定的，但有概率较 大的位置 3(2017安庆高二检测)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 解析 ： 选 D 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， h p 电子的运动不再遵守牛顿运动定律，不可能用“轨迹”来描述电子的运动，只能通过概率波 来描述，D 正确 4关于电
6、子云，下列说法正确的是( ) A电子云是真实存在的实体 B电子云周围的小黑点就是电子的真实位置 C电子云上的小黑点表示的是电子的概率分布 D电子云说明电子在绕原子核运动时有固定轨道 解析：选 C由电子云的定义我们知道，电子云是一种稳定的概率分布，人们常用小圆 点表示这种概率，小圆点的密疏代表电子在这一位置出现的概率大小，故只有 C 正确 5下列说法正确的是( ) A光子相当于高速运动的质点 B光的直线传播只是宏观近似规律 C电子和其他微粒的物质波不是概率波 D光子与电子是同样的一种粒子 解析：选 B光子是能量粒子，不能看成高速运动的质点，A 错误；光的波长很短，比 一般物体的尺寸小得多，所以光
7、的衍射非常不明显，可看成直线传播，它只是一种近似，B 正确 ； 电子和其他微粒，由于同样具有波粒二象性，所以它们的物质波也是概率波，C 错误 ； 虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒子，没有 静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子与 电子是同样的一种粒子，D 错误 6对于微观粒子的运动，下列说法正确的是( ) 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：选 D光子不同于宏观力学
8、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、不确定性关系可知，选项 C 错误，故选 D 二、多项选择题 7下列各种波属于概率波的是( ) A声波 B无线电波 C光波 D物质波 答案：CD 8以下关于近代物理学的说法中正确的是( ) A光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比 B微观粒子不能用“轨道”观点来描述粒子的运动 C对于电子和其他粒子，同样具有波粒二象性，单个粒子的位置是不确定的 D宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性 解析：选 BC根据光电效应方程，光电效应现象中，光电子的最大初动能随照射光的 频率的增大而增大，但不成
9、正比，选项 A 错误 ； 根据不确定关系可知，不能用“轨道”的观 点描述粒子运动，选项 B 正确；由概率波的知识可知，选项 C 正确；宏观物体的物质波波长 非常小，极不易观察到它的波动性，选项 D 错误 9下列叙述的情况中正确的是( ) A光的粒子性说明每个光子就像一个极小的球体一样 B光是波，与橡皮绳上的波类似 C光是一种粒子，它和物质作用是“一份一份”进行的 D光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可以用波动的规律来描述 解析：选 CD光的粒子性说明光是一种粒子，但到达空间某位置的概率遵守波动规律， 与宏观概念的粒子和波有着本质的不同，所以选项 A、B 错误，D 正确根据光电效应可知， 光
10、是一种粒子，当它同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，所以选项 C 正确 10 (2017衡水高二检测)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 1 MHz 的无线电波的波长，由表中数据可知( ) 质量/kg速度(ms1)波长/m 弹子球2.01021.01023.31030 电子(100 eV)9.010315.01061.21010 无线电波(1 MHz)3.01083.3102 A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：选 ABC弹子球的波长很小，所以要检测弹子球
11、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 三、非选择题 11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m 9.11031 kg. 解析 ： 测量准确度即为速度的不确定性，根据质量和速度不确定量分别求出子弹和电子 的动量不确定量，再根据公式 xp即可分别求出子弹和电子位置的不确定量 h 4
12、子弹和电子的速度不确定量为 v0.05 m/s 子弹动量的不确定量 p15104 kgm/s 电子动量的不确定量 p24.61032 kgm/s 由 x，子弹位置的最小不确定量 h 4p x1 m1.061031 m h 4p1 6.626 1034 4 3.14 5 104 电子位置的最小不确定量 x2 m1.15103 m. h 4p2 6.626 1034 4 3.14 4.6 1032 答案：1.061031 m 1.15103 m 12已知5.31035 Js，试求下列情况中速度测定的不确定量，并根据计算结 h 4 果，讨论在宏观和微观世界中进行测量的不同情况 (1)一个球的质量m1.0 kg，测定其位置的不确定量为 106 m； (2)电子的质量me9.01031 kg， 测定其位置的不确定量为 1010 m(即在原子的数量 级) 解析：(1)m1.0 kg，x106m，由 xp，pmv知 h 4 v1 m/s5.31029 m/s. h 4xm 5.3 1035 106 1.0 (2)me9.01031 kg，x1010 m v2 m/s5.89105 m/s. h 4xme 5.3 1035 1010 9.0 1031 由上可知，宏观世界中速度的不确定量比微观世界中要小得多 答案：见解析