2022年高中物理第章波粒二象性概率波不确定性关系学业分层测评新人教选修- .pdf

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1、1 4 概率波 5 不确定性关系 ( 建议用时： 45 分钟) 学业达标 1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E可以用轨迹来描述它的运动【解析】根据经典物理学关于粒子的理论定义得C、D、E正确【答案】CDE 2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同时还具有周期性E在空间是弥散开来的【解析】根据经典波的定义和特点进行分析可以得到C、D、E正确【答案】CDE 3

2、在单缝衍射实验中，从微观粒子运动的不确定关系可知( ) 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缝越窄，粒子动量的不确定性越大E缝越宽，粒子动量的不确定性越大【解析】由不确定性关系xph4知缝宽时，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、D正确【答案】ACD 41927 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17-4-1 所示的是该实验装置的简化图，下列说法正确的是( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

3、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 图 17-4-1A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E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、E说法不正确【答案】ABD 5对于微观粒子的运动，下列说法中不正确的是( ) 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

4、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E微观粒子具有波动性【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】ABC 6如图 17-4-2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 17-4-2A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E可能到达O处【解析】单个光子的运动路径是不可预测的【答案】CDE 7紫外线光子的动量为hc. 一个

5、静止的O3吸收了一个紫外线光子后将向什么方向运动？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 【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 17-4-3 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 17-4-3【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

6、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 9 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(ms1)波长 /m 弹子球2.0 1021.0 1023.3 1030电子 (100 eV)9.0 10315.0 1061.2 1010无线电波(1 MHz)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E只有无线电波才有波动性【解析】弹子

7、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、E错误【答案】ABC 10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xph4可知更窄的狭缝可以更准确地测得粒子的_，但粒子 _的不确定性却更大了名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - -

8、- - - - 4 【解析】由 xph4，狭缝变小了，即x减小了， p变大，即动量的不确定性变大【答案】位置动量11一辆摩托车以20 m/s 的速度向墙冲去，车身和人共重100 kg ，求车撞墙时的不确定范围【导学号： 66390023】【解析】根据不确定关系xph4得：xh4p6.63103443.1410020m 2.641038m. 【答案】x2.641038m 12氦氖激光器所发红光波长为6.238107m ，谱线宽度1018m ，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： 66390024】【解析】红光光子动量的不确定量为ph根据 xph4得位置的不确定量为：xh4p4101843.14m 7.961020 m. 【答案】大于或等于7.961020 m 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -