2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時(shí)跟蹤檢測(二十六)概率波 不確定性關(guān)系 新人教版選修3-5.doc
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2019年高中物理 第17章 波粒二象性 課時(shí)跟蹤檢測(二十六)概率波 不確定性關(guān)系 新人教版選修3-5 一、單項(xiàng)選擇題 1.下列說法正確的是( ) A.概率波就是機(jī)械波 B.物質(zhì)波是一種概率波 C.概率波和機(jī)械波的本質(zhì)是一樣的,都能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象 D.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若有一個(gè)光子,則能確定這個(gè)光子落在哪個(gè)點(diǎn)上 解析:選B 機(jī)械波是振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,而概率波是粒子所到達(dá)區(qū)域的機(jī)率大小可以通過波動(dòng)的規(guī)律來確定。故其本質(zhì)不同A、C錯(cuò),B對(duì);由于光是一種概率波,光子落在哪個(gè)點(diǎn)上不能確定,D錯(cuò)。 2.紫外線光子的動(dòng)量為。一個(gè)靜止的O3吸收了一個(gè)紫外線光子后( ) A.仍然靜止 B.沿著光子原來運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng) C.沿與光子運(yùn)動(dòng)方向相反的方向運(yùn)動(dòng) D.可能向任何方向運(yùn)動(dòng) 解析:選B 由動(dòng)量守恒定律知,吸收了紫外線光子的O3分子與光子原來運(yùn)動(dòng)的方向相同。故正確選項(xiàng)為B。 3.在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)100個(gè)光子中有96個(gè)通過雙縫后打到了觀察屏上的b處,則b處可能是( ) A.亮條紋 B.暗條紋 C.既有可能是亮條紋也有可能是暗條紋 D.以上各種情況均有可能 解析:選A 按波的概率分布的特點(diǎn)去判斷,由于大部分光子都落在b處,故b處一定是亮條紋,選項(xiàng)A正確。 4.關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,以下說法正確的是( ) A.電子如果表現(xiàn)粒子性,則無法用軌跡來描述它們的運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律 B.電子如果表現(xiàn)粒子性,則可以用軌跡來描述它們的運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律 C.電子如果表現(xiàn)波動(dòng)性,則無法用軌跡來描述它們的運(yùn)動(dòng),空間分布的概率遵循波動(dòng)規(guī)律 D.電子如果表現(xiàn)波動(dòng)性,則可以用軌跡來描述它們的運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律 解析:選C 由于運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)波是概率波,少量電子表現(xiàn)出粒子性,無法用軌跡描述其運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)也不遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律,A、B錯(cuò)誤;大量電子表現(xiàn)出波動(dòng)性,無法用軌跡描述其運(yùn)動(dòng),可確定電子在某點(diǎn)附近出現(xiàn)的概率,且分布概率遵循波動(dòng)規(guī)律,C正確,D錯(cuò)誤。 5.如圖所示是一個(gè)粒子源,產(chǎn)生某種粒子,在其正前方安裝只有兩條狹縫的擋板,粒子穿過狹縫打在前方的熒光屏上使熒光屏發(fā)光。那么在熒光屏上將看到( ) A.只有兩條亮條紋 B.有多條明、暗相間的條紋 C.沒有亮條紋 D.只有一條亮條紋 解析:選B 粒子源經(jīng)過兩條狹縫,打到屏上的位置不確定,到達(dá)某位置的概率大的,則為亮條紋,概率小的,即為暗條紋,大量的粒子會(huì)體現(xiàn)波動(dòng)性,因此有許多條明、暗相間的條紋,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。 二、多項(xiàng)選擇題 6.下列說法中正確的是( ) A.光的波粒二象性學(xué)說,就是牛頓的微粒說和惠更斯的波動(dòng)說組成的 B.光的波粒二象性徹底推翻了麥克斯韋的光的電磁說 C.光子說并沒有否定光的電磁說,在光子能量ε=hν中,頻率ν表示波的特征,ε表示粒子的特征 D.光波不同于宏觀概念中那種連續(xù)的波,它是表明大量光子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種概率波 解析:選CD 牛頓的微粒說認(rèn)為光是由物質(zhì)微粒組成的,惠更斯的波動(dòng)說認(rèn)為光是機(jī)械波,都是從宏觀現(xiàn)象中形成的觀念,光的波粒二象性沒有否定光的電磁說,A、B錯(cuò)誤,C正確;由光波的實(shí)質(zhì)易知,D正確。 7.影響顯微鏡分辨率本領(lǐng)的一個(gè)因素是波的衍射,衍射現(xiàn)象越明顯,分辨本領(lǐng)越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領(lǐng),它利用高壓對(duì)電子束加速最后打在感光膠片上來觀察顯微圖像。下列說法中正確的是( ) A.加速電壓越高,電子的波長越小,顯微鏡的分辨本領(lǐng)越強(qiáng) B.加速電壓越高,電子的波長越大,顯微鏡的分辨本領(lǐng)越弱 C.如果加速電壓相同,則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)強(qiáng) D.如果加速電壓相同,則用質(zhì)子流工作的顯微鏡比用電子流工作的顯微鏡分辨本領(lǐng)弱 解析:選AC 電子或質(zhì)子在電場中加速時(shí),由動(dòng)能定理可得eU=mv2=,又由物質(zhì)波公式λ=得電子或質(zhì)子的物質(zhì)波波長為λ=,所以加速電壓越高,電子的物質(zhì)波波長越小,衍射現(xiàn)象越不明顯,顯微鏡的分辨本領(lǐng)越強(qiáng),故A正確,B錯(cuò)誤;而經(jīng)相同電壓加速后的質(zhì)子和電子相比,質(zhì)子的物質(zhì)波波長比電子的物質(zhì)波波長小,衍射現(xiàn)象不明顯。又因?yàn)轱@微鏡的分辨本領(lǐng)與波長有關(guān),波長越小,衍射現(xiàn)象越不明顯,其分辨本領(lǐng)越強(qiáng)。故C正確,D錯(cuò)誤。 三、非選擇題 8.氦氖激光器所發(fā)紅光波長為λ=6.23810-7 m,譜線寬度Δλ=10-18 m。求當(dāng)這種光子沿x方向傳播時(shí),它的x坐標(biāo)的不確定量為多大? 解析:紅光光子動(dòng)量的不確定量為Δp=, 根據(jù)ΔxΔp≥,得x坐標(biāo)的不確定量為 Δx≥== m ≈7.9610-20 m。 答案:大于等于7.9610-20 m 9.一電子具有200 m/s的速率,動(dòng)量的不確定范圍為0.01%,則確定該電子的位置時(shí),有多大的不確定范圍?(電子質(zhì)量為9.110-31 kg,h=6.6310-34 Js) 解析:電子的動(dòng)量為:p=mv =9.110-31 kg200 ms-1 ≈1.810-28 kgms-1 動(dòng)量的不確定范圍為: Δp=0.01%p=1.010-41.810-28 kgms-1 =1.810-32 kgms-1 由不確定性關(guān)系式ΔxΔp≥, 得電子位置的不確定范圍為Δx≥, 所以Δx≥ m≈2.910-3 m。 答案:大于等于2.910-3 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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